Проектирование и производство малоразмерных плашек

Ю. С. СТЕПАНОВ Н. Н. БАТОВА Н. Г. СТАХАНОВ Э. С. СПИРИДОНОВ

РОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВО МАЛОРАЗМЕРНЫХ ^ > ПЛАШЕК

х^

В.Б. ПРОТАСЬЕВ Ю.С. СТЕПАНОВ Н.Н. БАТОВА Н.Г. СТАХАНОВ Э.С. СПИРИДОНОВ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК МОСКВА ИЗДАТЕЛЬСТВО «МАШИНОСТРОЕНИЕ-1» 2002

УДК 621.9.025-181.4 ББК 34.722.536.1 П79 Рецензент: д-р техн. наук, проф., заслуженный деятель науки Российской Федерации В.А. Гречишников, Авторы:

В. Б. Протасьев, Ю. С. Степанов, Н. Н. Батова, Н. Г. Стаханов, Э. С. Спиридонов П79 Проектирование и производство малоразмерных плашек /В.Б. Протасьев, Ю.С. Степанов, Н.Н. Батова и др.-М.: Машиностроение-1, 2002.-130 с : ил. ISBN 5-94275-022-Х Монография посвящена решению актуальной проблемы повышения режущей способности и точности плашек, а также снижения процента бра­ ка при их изготовлении. Рассмотрены основные причины высокого процента брака и отказов малоразмерных плашек при их изготовлении и эксплуатации. Предложены пути их снижения на основе исследований конструктивных параметров плашек. Проведен анализ функциональных возможностей формы передней поверхности плашек: плоской и цилиндрической. Для оптимизации конст­ руктивных параметров инструмента разработан программно методический комплекс. Предложен новый способ формирования передних поверхно­ стей, обеспечивающий повышение качества, стабильность параметров и ресурс работы. Книга предназначена для научных и инженерно-технических работ­ ников машиностроительной промышленности, а также может быть полез­ ной студентам соответствующих специальностей вузов. ББК 34.722.536.1 ISBN 5-94275-022-Х © В. Б. Протасьев, Ю. С. Степанов, Н. Н. Батова, Н. Г. Стаханов, Э. С. Спиридонов, 2002 © ОрелГТУ, 2002 © Издательство "Машиностроение-1", 2002

ВВЕДЕНИЕ Проектирование металлорежущих инструментов предусматривает решение ряда вопросов, связанных с их конструкцией, изготовлением и эксплуатацией. В современном машиностроительном производстве ука­ занные этапы объединяют в общий цикл задач, игнорирование в котором хотя бы одной не позволяет получить желаемый результат. Подобная система за рубежом получила название CAD/САМ (проек­ тирую-делаю). Она имеет разную степень законченности в зависимости от средств, находящихся в распоряжении конструктора на стадии проектиро­ вания и технологических возможностей производства. Среди них особую роль играют нетрадиционные методы, вносящие корректировку в весь тех­ нологический процесс. В области обработки резьбы широко применяются так называемые мерные инструменты, которые не требуют настройки оборудования на за­ данный размер. Они, как правило, упрощают кинематику станочного обо­ рудования и обеспечивают повышенную производительность процесса об­ работки. Вместе с тем, применение мерных инструментов, к которым от­ носятся и круглые плашки для обработки наружной резьбы, увеличивает роль инструментального производства, так как вся ответственность за обеспечение точности переносится в его сферу. В процессе проектирования и изготовления круглых плашек по ГОСТ 9740-71 до настоящего времени имеются нерешенные задачи, что отрицательно сказывается на эксплуатации этих инструментов. К примеру, вызывает определенные трудности нарезание резьбы высокого класса точ­ ности в автоматизированном производстве при использовании много­ шпиндельных токарных станков и агрегатного оборудования. Особенно неблагоприятная ситуация наблюдается при обработке плашками так называемых малоразмерных резьб в диапазоне М1...МЗ. По данным ряда НИИ и инструментальных машиностроительных заводов [6, 9] из ста принятых службой ОТК плашек годную продукцию обеспечивают не более десяти инструментов. На практике поступают обычно так: испытыва­ ют 100-200 штук малоразмерных плашек, из которых отбирают годные. Ко­ личество таких плашек обычно составляет около 10 %, и ими нарезают пар­ тию деталей. Естественно, что такие испытания дороги, требуют много вре-

m Am

мени и, главное, получается большой процент отходов. Отмеченное обстоя­ тельство вынуждает применять пробное нарезание, без которого невозмож­ но установить пригодность плашки, что вообще снижает доверие к этому виду инструмента, особенно когда по современным требованиям необходи­ мо сертифицировать его функциональные показатели. ГОСТ 9740-71 регламентирует основные конструктивные параметры плашек, а остальные, значимость которых не менее важна, отдаются на от­ куп изготовителя. Взаимосвязь между этими параметрами до настоящего времени глубоко не исследована, и отсутствует оперативный механизм итерационного проектирования плашек. В связи с этим в производстве часто встречаются малоразмерные плашки, в конструкции которых имеют­ ся «слабые» элементы, и они выявляются только на стадии изготовления и эксплуатации инструмента. Анализ процессов изготовления малоразмерных плашек также при­ водит к неутешительным выводам. Например, оценка качества круглых плашек, изготовленных на предприятиях г. Тулы, была проведена в одной из зарубежных лабораторий. Она показала, что по качеству материала, термической обработке и шероховатости рабочих поверхностей плашки соответствуют установленным требованиям, но разброс величин передних и задних углов значительно превышает допустимые пределы. Одной из причин является несовершенство технологии изготовления, в которой отсутствуют так называемые уточняющие операции. В итоге недос­ татки процесса проектирования и изготовления негативно сказываются на качестве инструмента, в результате чего большой процент плашек выбрако­ вывается, и предприятия испытывают дефицит в малоразмерных плашках. Можно отметить следующие негативные моменты конструирования и изготовления плашек. Др Передние поверхности зубьев (перьев) не всегда подвергаются операции шлифования. flj Процедура заточки передних поверхностей плашек не обеспечи­ вает идентичности геометрии режущих зубьев, величина снимаемого при­ пуска определяется станочником интуитивно, что влияет на разброс вели­ чин передних углов. g Точность взаимного расположения стружечных отверстий, обеспечиваемая обработкой по кондуктору, также невысока и дополнительно снижается за счет того, что обрабатывается не сплошная

= 5= снижается за счет того, что обрабатывается не сплошная поверхность, а перфорированная, и применяемые инструменты мало приспособлены для ее обработки. Др Заточка плашек, особенно малоразмерных, представляет собой динамически неуравновешенный процесс с использованием шлифоваль­ ных кругов незначительной жесткости и размерной стойкости. g Существующие конструкции малоразмерных плашек практически не допускают выполнения процедуры переточек и размерной настройки, поэтому срок их эксплуатации ограничен. Д Контроль параметров плашек представляет сложную метрологи­ ческую задачу, эффективное решение которой в настоящее время отсутст­ вует. Решить задачу обеспечения промышленности качественными малораз­ мерными плашками можно только при комплексном подходе к процессу про­ ектирования и изготовления плашек, причем на стадии проектирования необ­ ходимо иметь программно-методический комплекс, позволяющий путем ите­ рационных расчетов получать рациональные конструкции плашек. Их пара­ метры должны отвечать требованиям соответствия оценочным критериям. На стадии изготовления необходимо предложить производству но­ вые способы обработки рабочих поверхностей плашек и, особенно, решить вопрос регулирования и восстановления диаметров резьб. Дело в том, что вопросы формирования резьбы на плашках достаточно отработаны прак­ тически. Однако для малоразмерных плашек их осуществление представ­ ляет определенные технологические трудности, связанные с весьма малы­ ми размерами резьбы и малыми допусками. На таких плашках контроль резьбы значительно затруднен. Хотя ГОСТ 17587-72 предусматривает оп­ ределенные допуски на резьбу плашек, но практически на предприятиях допуски задают на размер резьбы маточных метчиков, которыми оконча­ тельно формируют резьбу плашек. Расчет и распределение полей допусков плашки, маточного метчика и плашечных метчиков относительно поля допуска нарезаемой резьбы с учетом разбивки, износа и припусков в достаточной мере отработаны. По­ этому они в данной работе не рассматривались. С учетом технологических трудностей их обеспечения в работе предлагается другое направление: по­ иск наиболее лучшего способа регулирования и восстановления диамет-

-е. ральных размеров резьбы плашек, который может обеспечивать достаточ­ ную точность. Применение такого способа регулирования позволит смяг­ чить проблему обеспечения точности диаметральных размеров резьбы и их восстановление после износа. С позиций квалиметрии качество режущих инструментов должно оцениваться по двум критериям: правильности и точности. Под правиль­ ностью следует понимать максимальное приближение конструктивных па­ раметров инструментов к идеальной конструкции плашки, которая в на­ шем случае обосновывается с позиций теории процессов резания и проек­ тирования режущих инструментов. Точность - критерий технологический, он оценивает стабильность значений конструктивных параметров и взаим­ ное расположение кромок режущего инструмента друг относительно друга. Обобщая изложенное, можно утверждать, что вопросы повышения каче­ ства и технологичности круглых плашек актуальны для современного машино­ строения и приборостроения, представляют собой важные научные и производ­ ственные задачи, решению которых не уделялось достаточного внимания. Для комплексного решения этих задач требуется проработка сле­ дующих частных вопросов. • Оценка конструктивных параметров круглых плашек с учетом возможной реализации установленных допусков и различных форм при­ меняемых передних поверхностей. • Разработка программно-методического комплекса (ПМК) для иссле­ дования и оптимизации параметров плашек с разными формами передних по­ верхностей, с помощью которого можно проводить как анализ, так и синтез. • Выбор метода аргументированного назначения предельных отклонений конструктивных и технологических параметров плашки. • Разработка новых технологических приемов заточки передних по­ верхностей плашек с целью стабилизации их эксплуатационных парамет­ ров и повышения качества обработки. • Разработка конструкций плашек, допускающих выполнение раз­ мерной регулировки за счет целенаправленного деформирования отдель­ ных конструктивных элементов.

1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 1.1. Причины отказов плашек в работе Наблюдение за работой плашек показывает, что они теряют работо­ способность, в основном, по двум причинам: скол режущих кромок и дос­ тижение предельного износа по задней поверхности. Износа по передней поверхности у плашек не происходит. Сколы режущих кромок (их осыпа­ ние и выкрашивание не характерно) возможны на режущей части у торца плашки, и их причинами могут быть: перекос плашки в начальный момент резания, завышенный диаметр нарезаемой заготовки, дефекты материала заготовки, дефекты изготовления плашки и т.п. Понятно, что потеря рабо­ тоспособности плашки по этим причинам не связана с правильностью ее конструкции, и такой отказ в работе нельзя признать нормальным. К сожалению, только 15-20 % всех отказов в работе плашек связано с их нормально проходящим затуплением и достижением оптимального из­ носа по задней поверхности. Практика показывает, что износ наиболее ин­ тенсивно проявляется в начале режущей части. Это явление аналогично локальному износу в виде узкого языка, наблюдающемуся на участке главной режущей кромки, расположенном около обрабатываемой поверх­ ности. Установлен и тот факт, что износ начинается в месте перехода ре­ жущей части в калибрующую, а именно на первом полнопрофильном зубе и распространяется отсюда как в сторону режущей (более интенсивно), так и в сторону калибрующей (менее интенсивно) частей. Повышенный износ первого полного зуба можно объяснить следующими причинами. Во-первых, поскольку плашки не затылуют по калибрующей части, то у первого полнопрофильного зуба А на калибрующей части (рис. 1.1) нет заднего угла, но ему приходится срезать площадь Б, недорезанную по­ следним зубом В режущей части. Это приводит к интенсивному износу, особенно при резании труднообрабатываемых материалов. Во-вторых, незначительная длина головных режущих кромок 1-2 в области перехода режущей части в калибрующую осложняет сход струж­ ки, вызывает дополнительные нагрузки, ухудшает условия теплоотвода.

-8-^

тх \ V 1 2

Б ^

^*^

^

f

^х г г ^<^

^ ^

/\ Л

/ /

\

-А

V\ _

л

Рис. 1.1. Схема срезания припуска первым калибрующим зубом Действие этих факторов исследовано при многопроходном нарезании резьбы резцом [2], они органически присущи процессу резьбонарезания, но конструкцией плашки в определенной мере можно уменьшить их отрица­ тельное воздействие. В этом отношении можно отметить, что поскольку ско­ лов первого полнопрофильного зуба не наблюдается, то прочность его доста­ точна, и для уменьшения износа можно увеличить задний угол. Плашка представляет собой инструмент, который имеет достаточно большое число параметров и их сочетание, определяемое иногда геомет­ рическим прочерчиванием, определяет работоспособность плашки. Улучшить конструкции плашек, сделать их более надежными и точны­ ми можно за счет комплексной аналитической оптимизации их параметров. Опыт эксплуатации малоразмерных плашек показывает, что отказ в их работе обуславливается, в основном, двумя причинами. Во-первых, в начале нарезания резьба срывается, плашка не «закусывает», и она оказы­ вается неработоспособной. Во-вторых, размеры нарезаемой резьбы не ук­ ладываются в пределы поля допуска. Срыв резьбы происходит в результате неудовлетворительной гео­ метрии и некачественной обработки передних поверхностей. Этот вывод подтверждается тем, что после исправления передних углов на зубьях плашки и доводки передней поверхности выбракованная плашка приобре­ тает режущие способности. Поэтому первым направлением работы яви­ лось установление оптимальной геометрии передней поверхности плашки и способа ее доводки. Наиболее реальный путь восстановления диаметров резьбы плашек это возможность ее регулирования. Кроме того, работоспособные мало-

= 9 = оазмерные плашки выходят из строя, как правило, вследствие увеличения диаметра резьбы, поэтому их не перетачивают. Отсюда второе направле­ ние работы: разработка способа восстановления и регулирования диаметра резьбы плашки.

1.2. Независимые и зависимые параметры инструмента Все параметры инструмента, согласно теории формообразования ре­ жущего инструмента [10], делятся на независимые и зависимые. Независи­ мые параметры выбираются или назначаются по усмотрению конструкто­ ра, а зависимые однозначно рассчитываются по принятым независимым. Параметры, которые принимаются в качестве независимых, могут быть различными, однако их количество должно быть оптимальным в том смысле, что они должны однозначно характеризовать конструкцию инст­ румента. Избыточность или недостаточность этих параметров приводит к неопределенным ситуациям, которые осложняют процесс проектирования. Поэтому в качестве независимых следует принимать те параметры, кото­ рые реализуются в процессе проектирования. Параметры, с помощью которых можно оценить работоспособность инструмента, называются оценочными и обычно относятся к зависимым параметрам, хотя в некоторых случаях они могут являться и независимы­ ми, непосредственно назначаемыми конструктором. При расчете и конструировании инструмента судить об его опти­ мальности можно по оценочным параметрам, значения которых, как пра­ вило, конструктору известны на основании опыта, накопленного при экс­ плуатации инструмента. Согласно модели режущей части инструмента проф. С. И. Лашнева [10] к числу оценочных параметров относятся гео­ метрические параметры режущей части инструмента в рабочем состоянии (кинематические углы), размеры срезаемых слоев, шероховатость обрабо­ танной поверхности в продольном и поперечном направлении, время формирования обработанной поверхности. В зависимости от глубины ана­ лиза можно использовать либо все параметры, либо только те, которые по наикратчайшему пути позволяют добиться наилучшего результата. Поми­ мо указанных выше, сюда необходимо отнести ряд параметров инструмен­ та, специфических для данного типа и вида.

= 10 = До настоящего времени не удалось теоретически обосновать выбор конструктивных и геометрических параметров малоразмерных плашек и приходится основываться на имеющихся эмпирических рекомендациях [8, 15, 20 и др.], которые зачастую носят противоречивый характер. Для круглых малоразмерных плашек (рис. 1.2 и 1.3) в качестве зави­ симых, независимых и оценочных используются следующие параметры. 1.2.1. Ширина пера Ширина пера m оказывает большое влияние на работу плашки [8, 9]. С увеличением ширины пера увеличивается его прочность и жест­ кость, запас на переточки, плашка лучше центрируется и направляется в работе, а также обеспечивается повышенное самозатягивание ее в нарезае­ мую заготовку [5, 17]. Но большая ширина пера связана и с определенны­ ми недостатками. Во-первых, увеличивается сила трения между витками плашки и нарезаемой резьбы. Во-вторых, уменьшается расстояние между перьями, что может привести к ухудшению отвода стружки, ее защемле­ нию и к трудности размещения стружки в стружечных отверстиях. Наи­ большее количество поломок плашек происходит, в основном, из-за чрез­ мерной ширины пера. Как правило, плашка часто ломается до полного ис­ пользования запаса по ширине пера, предусмотренного для переточек. Для малых размеров резьб рекомендуется делать перья шире, чем для больших. Для мелких плашек важно иметь широкие перья с целью обеспечения лучшего центрирования и направления заготовки, в то время как для крупных большое значение имеет эффективный отвод стружки, ко­ торая в этом случае более крупная и отделяется в большом количестве. Ширину пера принимают постоянной для определенного диаметра резьбы независимо от шага [9]. В большинстве случаев этот параметр регламентируется коэффици­ ентом К т , представляющим отношение ширины пера m к ширине про­ света с:

Рис. 1.2. Конструктивные параметры малоразмерных плашек по ГОСТ 9740-71

= 12 =

Заготовка

Рис. 1.3. Оценочные параметры круглых плашек: а) без прорыва центрального отверстия; б) схема резания

= 13 = рекомендации по выбору этого параметра часто носят противоречи­ вый характер. В табл. 1.1 показана зависимость коэффициента К т от числа стру­ жечных отверстий. 1.1. Соотношение меяеду шириной пера и шириной просвета Число стружечных отверстий

3

4

5

6

7

8

1,1

1,0

0,95

0,88

0,83

0,8

Отношение ширины пера к 'ширине просвета, т / с

В практике наших заводов обычно такого соотношения не придер­ живаются и, как правило, принимают ширину пера равной 0,85...1,0 шири­ ны просвета [7, 19] независимо от количества режущих перьев. Рекомендуется [21] назначать К т = 0,65...0,7, а для мелких размеров резьбы с целью обеспечения лучшего центрирования при нарезании К т = 0,9...1,0, но плашки с К т = 1 работают с большим трудом и быстро выходят из строя. Более широкое соотношение К т = 0,65...0,8 для создания достаточ­ ной прочности пера и лучшего направления плашки по нарезаемой по­ верхности приводится в работе [18]. Ширина пера может быть подсчитана по следующей формуле 71-d.

0,4,

где d r внутренний диаметр резьбы. Эту связь авторы основывают на конструкциях существующих пла­ шек и утверждают о влиянии ширины просвета на пространство для раз­ мещения стружки. Последнее вызывает некоторые сомнения, поскольку это пространство определяется, диаметром стружечного отверстия. С нашей точки зрения одним из факторов, определяющих соотноше­ ние ширины пера и просвета, должна являться достаточность размеров просвета для отвода шлифовального круга при затыловании задней по­ верхности.

= 14 = На основе экспериментальных данных [9] отмечается, что значения К т = 0,65...0,7 являются наиболее близкими к оптимальным. В табл. 1.2 приведены значения т , полученные экспериментально при обработке труднообрабатываемых материалов, и рекомендованные стандартом в ка­ честве справочного размера. 1.2. Значения ширины пера и коэффициента К т плашек для образования резьбы М0,6...М6 Номинальный диаметр резьбы, мм 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 3 4

Экспериментальные значения Ширина пера т , мм 0,22 0,26 0,30 0,33 0,38 0,4 0,45 0,48 0,54 0,6 0,75 0,8

5

0,86 0,96

6

1,15

К-щ

1,22 1,24 1,25 Г,18 1,26 0,82 0,76 1,2 1,1 1,1 1,0 0,77 0,55

По ГОСТ 9740-71 Ширина пера т , мм

кт

-

-

0,36

1,13 1,02

0,45 0,55 0,6 0,7 0,8 0,9 0,9

0,45

1,3 1,6

0,45

1,3

1,12 0,76 0,84 0,86 0,83 0,58 0,67 0,63 0,54

Из таблицы следует, что для малоразмерных плашек оптимальное значение ширины пера, полученное экспериментальным путем примени­ тельно к труднообрабатываемым материалам, отличается от рекомендо­ ванных в ГОСТ 9740-71. Попутно отметим, что экспериментальные четырехзубые плашки

= 15 = лучше центрируются, поэтому начиная с резьбы Ml,6 рекомендуются че•дяжхзубые плашки, в то время как в ГОСТ 9740-71 для всего диапазона малоразмерных плашек принимаются 3 зуба. Практика показывает, что в действительности соотношение т / с выдерживается редко, и ширина пера остается такой, какой она получается после сверления стружечных отверстий и заточки передних поверхностей. Этот параметр следует принимать в качестве независимого при проектиро­ вании и определять его величину из рекомендованных соотношений. Од­ нако в случаях неудовлетворительных результатов по другим оценочным параметрам в качестве независимых приходится принимать иные парамет­ ры, и поэтому данный параметр будет уже зависимым, но его значения не­ пременно должны находиться в допустимых пределах. С изменением высоты зуба ширина пера в большинстве случаев ме­ няет свое значение, и во избежание ослабления зуба должна регламентиро­ ваться ширина пера Ш] в наиболее тонкой его части. Эксперименты пока­ зывают, что следует стремиться к тому, чтобы ширина пера была бы при­ мерно одинаковой по высоте зуба или имела незначительное поднутрение [9]. Обобщая изложенную информацию можно сделать вывод, что при выборе ширины пера следует придерживаться рекомендаций, приведенных в [9], и нельзя как ГОСТ 9740-71 трактовать ширину пера m как справоч­ ный размер. 1.2.2. Передний угол Влияя на деформационные процессы в зоне стружкообразования, пе­ редний угол у во многом определяет работоспособность любого инстру­ мента, а оптимальным значением угла у считается такое, которое обеспе­ чивает максимальный период стойкости инструмента. Принято различать [8, 21] две разновидности переднего угла: угол заточки (статический) и рабочий (кинематический) передние углы. Для круглых плашек угол заточки измеряется как угол между касательной к передней поверхности в точке режущей кромки, лежащей на внутреннем диаметре резьбы плашки и радиусом, проведенным в эту точку. Этот угол

= 16= измеряется в торцовой плоскости плашки. Рабочий передний угол досто­ вернее, чем статический, отражает физические процессы, происходящие при резании, и он измеряется как угол между касательной к передней по­ верхности и нормалью к поверхности резания в рассматриваемой точке. Взаимосвязь статических и кинематических углов устанавливается извест­ ными из литературы методами [10, 16]. При конструировании инструмента необходимо задавать также ста­ тические углы, которые обеспечат оптимальные кинематические. Однако, в теории резания металлов и в проектировании режущих инструментов от­ сутствуют четкие рекомендации о величине кинематических углов для конкретных условий обработки. Это обстоятельство вынуждает использо­ вать сведения, накопленные в практической деятельности. В табл. 1.3 приведены значения передних углов заточки плашек, ре­ комендуемые в различных литературных источниках [5, 12, 15, 17, 18]. Анализируя данные табл. 1.3, можно отметить противоречивость рекомендаций в отдельных случаях й широкий диапазон значений передних углов для обработки конкретных материалов. По полученным значениям можно получить (рис. 1.4) эмпирическую зависимость, связывающую передний угол и предел прочности наиболее распространенного обрабатываемого материала (стали) в виде у = 30,3 - 0,0183св, где ав может изменяться в пределах 400... 1000 МПа. Пересчет углов заточки у в нормальную к режущей кромке плос­ кость, в которой определяются рабочие углы уп, ведется по формуле

coscp

где (р - угол рабочей части плашки. Обобщая имеющиеся сведения, можно принять значения передних углов у и у„, приведенные в табл. 1.4. Следует отметить, что ГОСТ 9740-71 не связывает величины перед­ них углов с выбранной формой передней поверхности. Между тем такая связь существует, что будет показано далее, и величина статического пе­ реднего угла может выступать в роли независимого или зависимого пара­ метра.

= 17 = 1.3. Передние углы у плашек Обрабатываемый материал

у на внутреннем диаметре плашки, град.

Сталь мягкая

8...9

Сталь средней твердости

5

Чугун

5...12

Мягкие цветные металлы

12...15

Медь красная

15...23

Бронза, латунь

10...12

Твердые материалы

10...12

Материалы средней твердости

15...20

Мягкие материалы

20...25

Стандартные плашки

15...30

Сталь о в < 500 МПа

18

Сталь а в > 500 МПа

12

Легкие сплавы (длинная стружка)

20...25

Легкие сплавы (короткая стружка)

12...25

Сталь легированная

25

Сталь инструментальная

12

Сталь автоматная

25

Чугун ковкий

20

Сталь а в < 600 МПа

20...25

Сталь 600 < а в < 900

15...20

Сталь

Зиаз 7027

о в > 900 МПа

10...12

Латунь

15...20

Бронза

10...12

.

18»

А 30 25

^

11

уо20

15 3 7

/V

10 5

0

200

400

600

. ев

800 МПа 1200

•»-

Рис. 1.4, Рекомендуемые передние углы по условию резания в зависимости от предела прочности стали

1.2.3. Высота заточенной части передней поверхности Размер рабочей части передней поверхности плашки в справочной литературе, как правило, задают вдоль передней поверхности. В этом слу­ чае реальная рабочая поверхность зависит от величины переднего угла, формы передней поверхности и при некоторых сочетаниях других пара­ метров плашек рекомендации по длине рабочей части могут быть не вы­ держаны. Рекомендуют перекрывать высоту профиля нарезаемой резьбы не менее 0,2...0,5 этой высоты. Такая высота, как и диапазон ее изменения, слишком избыточны, что объясняется применяемой технологией изготов­ ления плашек. Учитывая, что увеличение высоты приводит к необходимо­ сти срезать больший припуск при заточке, а в некоторых случаях и к со-

= 19 = крашению запаса на переточки, ее надо принимать минимальной. 1.4. Рекомендуемые значения передних углов у в заточке и рабочих углов у„ у плашек Обрабатываемый материал

У,°

уп,° при ф = 25°

Ф = 30°

Ф = 45°

25 23 21 19 18

26 24 22 19 18

31 28 26 23 22

Конструкционная сталь с пределом прочности а в , МПа 400 500 600 700 800 900

23 21 19 17 16 14

15

16

19

Сталь автоматная

25

27

28

33

Сталь легированная

25

27

28

33

Сталь инструментальная

12

13

14

17

Латунь

15...20

16...22

17...23

21...27

Бронза

10...12

11...13

12...14

14...17

Легкие сплавы (сливная стружка)

20...25

22...27

23...28

27...33

Легкие сплавы (стружка надлома) Плашки для обезличен­ ного потребителя

15...20

16...22

17...23

21...27

15...20

16...22

17...23

21...27

Поскольку режущие кромки зубьев плашки в области наружного Диаметра резьбы не работают (заготовка по наружному диаметру не обра­ батывается), то достаточна высота, ограниченная высотой резьбового про­ филя. С учетом ширины контакта стружки с передней поверхностью и возможных погрешностей изготовления данную величину предлагается определять радиусом конца рабочей части rz с необходимым технологиче-

= 20 = ским перекрытием по формуле гг-^>(1,2...115).(^),

(1.1)

где rz - радиус верхней граничной точки заточенной поверхности, dio- внутренний диаметр нарезанной резьбы, d - наружный диаметр нарезаемой резьбы. Величина заточенной части передней поверхности rz отсутствует в требованиях ГОСТ 9740-71. Но эта величина является важным конструк­ тивным параметром, и в ее пределах выдерживается допустимый передний угол. Величина заточенной части передней поверхности должна перекры­ вать высоту профиля резьбы не менее, чем на 0,2 этой высоты. 1.2.4. Диаметр стружечных отверстий Диаметр стружечных отверстий di должен быть достаточным для размещения стружки. Вместе с диаметром центров стружечных отверстий d2 он определяет форму и размеры зуба плашки, прочность самой плашки, а также технологичность ее изготовления и другие показатели. Обычно при конструировании плашки стремятся применять, возможно большие диаметры di для гарантии размещения стружки, но чрезмерное увеличение диаметра di может отрицательно сказаться на других конструктивных па­ раметрах плашки. Поэтому рациональные значения диаметра di можно по­ лучить только методом итерационных расчетов, в которых различные па­ раметры плашки могут играть роль как зависимых, так и независимых па­ раметров. 1.2.5. Гарантированный припуск на заточку передней поверхности Для заточки передней поверхности плашки после сверления стру­ жечных отверстий должен оставаться гарантированный припуск. По дан­ ным [1, 17, 22] припуск (условно обозначим "prip") на заточку передней поверхности, измеренный в направлении радиуса стружечного отверстия,

= 21 = должен быть не менее 0,02...0,03 наружного диаметра резьбы плашки prip>(0,02...0,03)d. (1.2) Для получения качественной передней поверхности плашки припуск должен обеспечиваться на всей рабочей части передней поверхности, для чего необходима соответствующая проверка достаточности припуска на требуемой длине затачиваемой поверхности. При этом необходимо учиты­ вать форму передней поверхности, по которой будет затачиваться плашка. Это положение необходимо учитывать при прорезке перемычки в случаях, если окружность стружечного отверстия не пересекает окружности внут­ реннего диаметра резьбы плашки. 1.2.6. Перекрытие окружностей стружечного отверстия и внутреннего отверстия резьбы Стружечные отверстия плашки сверлятся таким образом, что остает­ ся перемычка f между ними и резьбовым отверстием или перемычка от­ сутствует, если эти окружности пересекаются. Первый способ облегчает сверление стружечных отверстий, тогда как второй требует осторожности из-за возможности поломки сверла и брака плашки. При втором способе устраняется дополнительная трудоемкая опера­ ция по прорезке перемычки. Поэтому этот способ получил наибольшее распространение. Чтобы избежать трудностей при сверлении стружечных отверстий, а также облегчить оформление передней поверхности при заточке, перекры­ тие окружностей стружечного отверстия (диаметра d]) и внутреннего от­ верстия резьбы плашки (диаметра d10) не должно превышать 0,1...0,15 ра­ диуса стружечного отверстия, и только в крайнем случае, возможно, его увеличение до 0,2d b Анализ ГОСТ 9740-71 показал, что для малых диаметров резьбы (до М2,5) применяется сверление плашек с перемычкой, а для больших диа­ метров - без перемычки. Следует заметить, что для малоразмерных плашек одной из причин их брака является деформация после термической обработки, приводящая

-22к изменению параметров нарезаемой резьбы и даже к срезанию вершин витков. Поэтому рекомендуется [9] выполнять сверление стружечных от­ верстий с перемычкой, а прорезку перемычки делать после термообработ­ ки электроискровым способом, а у самых мелких плашек (М0,6...М0,9) об­ рабатывать стружечные отверстия одновременно с прорезкой перемычки после термообработки. Такая технология изготовления малоразмерных -плашек является од­ ним из путей уменьшения процента их брака. Целесообразность использования сверления стружечных отверстий с перемычкой для малоразмерных плашек и прорезка перемычки, и одно­ временная заточка по передним поверхностям будет рассматриваться в данной работе. 1.2.7. Расстояние от наружной окружности до окружности стружечного отверстия Для обеспечения прочности плашйи необходимо, чтобы расстояние е от наружной окружности плашки диаметра D до окружности стружечного отверстия диаметра di было не менее (0,6...0,9)VD : e>0,6-VD, (1.3) что согласуется с ГОСТ 9740-71, но в проектных расчетах выполнение это­ го условия требует проверки. 1.2.8. Задний угол Большинство исследователей рекомендуют затачивать задние по­ верхности плашек с углами а = 6...8° [7,17, 18, 19]. Такие углы выдержи­ ваются на плашках в массовом производстве. Встречаются рекомендации а = 4...6° и а = 10... 12°. При этом справедливо отмечается, что при малых углах а повышается шероховатость поверхности резьбы, а слишком боль­ шие углы могут ослабить лезвие и привести к выкрашиванию режущей кромки. На наш взгляд, задний угол а = 6...8° явно занижен, и такая его вели­ чина объясняется традиционно сложившимися конструкциями плашки,

= 23 = сложностью операции затылования при получении задних поверхностей, стремлением не снимать значительный припуск при заточке. Известно [2, 5], что оптимальная, обеспечивающая наибольшую стойкость, величина заднего угла определяется двумя факторами: упруги­ ми свойствами обрабатываемого материала и толщиной срезаемого слоя. С увеличением упругости оптимальная величина заднего угла воз­ растает и для определенного материала заготовки из этих соображений варьировать задний угол нельзя. Вместе с тем, чем меньше толщина срезаемого слоя а, тем больше должен быть задний угол; чем больше толщина срезаемого слоя, тем меньше величина заднего угла будет сказываться на величине износа зад­ ней поверхности. Из этих соображений достаточно хорошие результаты дает зависимость [2] sina^-gy, (1.4) а' где a n - рабочий задний угол; с - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; а - толщина срезаемого слоя. Расчеты показывают, что толщина срезаемого слоя при резьбонарезании плашками составляет от 0,037 мм (резьба М1,6) до 0,106 мм (Мб). С учетом того, что коэффициент с = 0,13 при обработке стали, по приведен­ ной зависимости можно получить a n = 20,4° (Ml,6) и a n = 14,7° (Мб). Надо учесть, что эти значения углов близки к оптимальным рабочим, измерен­ ным в нормальной к режущей кромке плоскости, а пересчитывая их в углы заточки по формуле tga = ^ , (1.5) coscp при угле режущей части ф = 25°, получим а=22,3° (для резьбы М1,6) и 01=16,1° (для резьбы Мб). В табл. 1.5. приведены размеры обрабатываемой резьбы (точность 6g), диаметр заготовки под резьбу d3ar, внутренний диаметр резьбы di0, вы­ сота обрабатываемого профиля t, шаг резьбы Р, толщина срезаемого слоя а, Длина режущей части Ipe* плашки (при z = 4 и <р = 25°), рекомендуемые ве­ личины задних углов а.

= 24 = В расчетах использовались зависимости, отмеченные выше, а также . _ °-загтах ~ Q 10min

/л £л

1.5. Размеры резьб и рекомендуемые задние углы заточки а плашек при обработке конструкционной стали Резьба 6g

Р, мм

М1,6

0,35

М1,8 М2,0

0,35 0,4

dio,

мм 1,516.0,02 1,716.0,02 1,906.0,02

мм 1д25+0,046 1)325+0,046 М63+0,046

t, мм

*реж>

а, мм

а„°

а°

мм

0,1955

0,4192

0,037

20,4

20,3

0,1955

0,4192

0,037

20,4

22,3

0,2215

0,4750

0,042

19,6

21,4

+0 050

М2,5

0,45 2,405.0,025

1,898 '

0,2535

0,5436

0,048

18,9

20,7

М3,0

0,5

2,337 + 0 ' 0 5 0

0,2810

0,6026

0,053

18,2

19,9

+0 058

0,4075

0,8739

0,074

16,5

18,1

+0 058

0,4625

0,9918

0,085

15,8

17,3

0,5775

1,2385

0,106

14,7

16,1

М4,0 М5,0 М6,0

0,7 0,8 1,0

2,899.0,025 3,898.о,об 4,886.о,об 5,864.о,о7

3,083 '

3,961 '

4>709+о,об4

а = — sincp, z ^реж

(1.7) (1.8)

tgq>

Значительные величины задних углов могут ослабить лезвие зуба. Для легированной инструментальной и быстрорежущей сталей достаточ­ ная прочность лезвия обеспечивается, если угол заострения Р режущего клина не менее 55°. Поскольку а„ + уп + (3 = 90°, то надо выполнить условие 90° - а „ - у п > 5 5 ° .

(1.9)

Так как плашка изнашивается только по задней поверхности, то вы­ полнение данного условия надо вести за счет переднего, а не заднего угла.

= 25 = 1.2.9. Угол в плане режущей части С уменьшением угла в плане режущей части (р: • уменьшается толщина срезаемого слоя, а, следовательно, увели­ чивается период стойкости плашки, уменьшается шероховатость поверх­ ности нарезаемой резьбы, увеличивается крутящий момент; • увеличивается длина режущей части, а, следовательно, длина сбе­ га нарезаемой резьбы и общая ширина плашки; • улучшается направление плашки в начальный момент резания [1, 2,11,16,19]. Эти противоречия в выборе угла <р в практике изготовления плашек учитываются редко и обычно назначают ф = 25° для плашек, выпускаемых в массовом порядке. В некоторых случаях рекомендуется принимать (р = 15...20° при обработке прочных и вязких материалов и ф = 50° для плашек, нарезающих резьбу в упор. Плашка предназначена для нарезания резьб на проход и в упор, и длина заборной части выбирается в зависимости от допустимой длины сбега резьбы. ГОСТ 9740-71 предусматривает ф = 25°, 30° и 45°. В боль­ шинстве случаев можно рекомендовать угол ф = 25°, так как он обеспечи­ вает меньшие значения толщины срезаемого слоя в рамках рекомендуемых значений по условию резания. Такое значение угла ф является в какой-то мере универсальным, дающим возможность нарезать резьбы на проход и с укороченной длиной сбега. 1.2.10. Ширина и толщина срезаемого слоя Плашки срезают припуск по генераторной схеме резания, формируя боковой профиль обрабатываемой резьбы вспомогательными режущими кромками. Ширина срезаемого слоя Ь изменяется по длине режущей части от максимального значения у торца плашки до минимального в месте пе­ рехода режущей части в калибрующую. Поскольку ширина срезаемого слоя определяется только лишь размерами резьбового профиля, то управ­ лять ею конструктивными параметрами плашки невозможно. Толщина срезаемого слоя а может быть рассчитана по зависимости

= 26 = (1.7), в которой все три параметра a, z, cp могут быть независимыми. Как правило, толщина срезаемого слоя принимается зависимым и в тоже время оценочным параметром. При неудовлетворительном ее значении следует принять а в качестве независимого параметра и из уравнения (1.7) опреде­ лить угол ф или число зубьев z. Возможно также, изменение одновременно обоих параметров. Однако нужное значение этих параметров не всегда возможно получить из-за ограничивающих их факторов. Поэтому в от­ дельных конкретных случаях возможно нарушение в какой-то степени ог­ раничивающих условий а, ф или z. Диапазон возможных толщин срезаемого слоя при обработке малоразмерными плашками находится в пределах 0,03...0,10 мм. Минимальная толщина amin = 0,03 мм ограничивается величиной ра­ диуса р округления режущей кромки затупленного инструмента р т а х « 0,03 мм. Известно, что с увеличением радиуса р резко увеличивается нормаль­ ная составляющая силы резания к задней поверхности инструмента, и это интенсифицирует износ задней поверхности. Из этих же соображений сле­ дует стремиться получить при заточке минимальный радиус округления кромки. Величина ашах = 0 , 1 мм приведена как ориентировочная. Таким образом, при проектировании плашек мы имеем дело с боль­ шим числом зависимых и независимых параметров и ограничивающих ус­ ловий. В одинаковой степени удовлетворить всем условиям одновременно, как правило, невозможно. Поэтому процесс проектирования может носить итерационный характер, при котором целенаправленно добиваются при­ емлемого удовлетворения всем этим условиям. В зависимости от значений оценочных параметров с учетом степени удовлетворения различным кри­ териям будут меняться местами зависимые и независимые параметры. Проведенный анализ показывает, что требования ГОСТ 9740-71, со­ гласно которым большинство параметров относятся к независимым, нельзя признать рациональными. В зависимости от условий проектной задачи по усмотрению проектировщика конструктивные параметры могут выступать и как зависимые, и как независимые. Таким образом, все параметры плашек, как и других инструментов, разделяются на независимые, которые назначаются конструктором, и зави-

= 27 = симые, однозначно рассчитываемые. В качестве независимых могут при­ ниматься различные параметры, но их число должно быть одинаково. Оценочные параметры могут являться как зависимыми, так и независимы­ ми. Управлять процессом проектирования возможно только за счет незави­ симых параметров. На оценочные параметры в разной степени оказывают влияние неза­ висимые параметры. Учитывая большое число оценочных параметров, ка­ ждый из которых должен удовлетворять соответствующим критериям, и влияние на каждый оценочный параметр большого числа независимых, параметрическую оптимизацию плашки целесообразно проводить путем вариационных расчетов, которые позволят в наибольшей степени прибли­ зиться к оптимальным значениям. Однозначно получить оптимальными все параметры невозможно. Допустимую степень приближения к опти­ мальному значению параметра определяет конструктор. Ввиду отсутствия аналитических методик расчета плашек, вклю­ чающих оптимизацию, одной из основных задач была разработка про­ граммно-методического комплекса, позволяющего проводить как анализ, так и синтез плашек с оптимизацией их параметров.

2. ПРОГРАММНО - МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ПЛАШЕК При проектировании плашек необходимо учитывать большое число ограничивающих факторов. Ограничивающие критерии по каждому из из­ вестных факторов имеют достаточный разброс по значениям и не для всех плашек выдерживаются. Очевидно, что возможны случаи, когда удовле­ творить всем критериям, и особенно в равной степени, невозможно. По­ этому целью данного раздела является разработка программнометодического комплекса (ПМК), с помощью которого можно проводить исследования параметров плашек и их проектирование с оптимальными параметрами. ПМК должен позволять проводить исследования плашек на предмет возможности удовлетворения всем ограничивающим условиям и степени приближения к оптимальным значениям оценочных параметров. С этой целью должен быть предусмотрен: • анализ параметров плашек до з'аточки передней поверхности с це­ лью оценки приемлемости конструктивных параметров для выполнения операций по заточке передних поверхностей; • анализ параметров плашек после заточки передней поверхности с целью оценки работоспособности инструмента с помощью оценочных критериев. При проектировании плашек ПМК должен позволять производить оптимизацию параметров плашек, учитывая большое число оценочных па­ раметров. Для проведения параметрической оптимизации при наличии большо­ го числа ограничивающих условий предусматривается в процессе расчетов изменение статуса независимых и зависимых параметров. Предваритель­ ная исходная информация (независимые параметры) по результатам расче­ тов могут менять свой статус и переходить в разряд зависимых, а зависи­ мые, полученные по первому циклу вычислений, после корректировки их значений приобретать статус независимых. Последовательное решение прямой и обратной задач позволяет проектировать инструменты, парамет­ ры которых будут соответствовать оптимальным значениям или в наи-

= 29 = большей степени приближаться к ним. Решение этих задач связано с большим объемом вариационных вы­ числений, поэтому для их осуществления необходима разработка соответ­ ствующих математических зависимостей, алгоритма и программного обес­ печения.

2.1. Математическое обеспечение, алгоритм и программа определения конструктивных параметров плашек * Для анализа соответствия значений оценочных параметров рекомен­ дуемым нормам и для проведения параметрической оптимизации, в связи с большим числом ограничивающих условий, необходимо использование вариационного метода, при котором возможно изменять статусы незави­ симых и зависимых параметров. Для возможности реализации такого ме­ тода были разработаны зависимости, связывающие параметры плашек при их различных статусах. В соответствии со спецификой изготовления и заточки малоразмер­ ных плашек были выделены три группы зависимостей для расчетов их па­ раметров: • а) до заточки передней поверхности; • б) при заточке по цилиндрической передней поверхности; • в) при заточке по плоской передней поверхности. Рассмотренные ниже схемы расчетов построены по следующему принципу. На первом этапе оцениваются параметры плашки до заточки, и всегда имеется возможность возврата к началу расчета с целью изменения исходных данных для получения приемлемых результатов. На втором эта­ пе выполняется основная часть вариаций, связанных с поиском оптималь­ ных параметров, получаемых при заточке передних поверхностей плашек. При этом предусматривается возможность использования как плоских, так и цилиндрических передних поверхностей.

= 30 = 2.1.1. Расчетные зависимости для определения параметров плашки до ее заточки На данном этапе расчета вся исходная информация имеет статус независимых параметров, среди которых при корректировочных расчетах возможно изменение как одного параметра при сохранении значений ос­ тальных, так и одновременное изменение нескольких параметров. В качестве независимых параметров принимаются следующие: d10- внутренний диаметр резьбы плашки; do- наружный диаметр резьбы плашки; di- диаметр стружечного отверстия; d2- диаметр центров стружечных отверстий; zo- число зубьев (перьев) плашки; D - наружный диаметр плашки. Из рис. 2.1, опустив промежуточные преобразования, получены рас­ четные зависимости, которые приводятся ниже. Толщина перемычки между стружечным отверстием и наружной ци­ линдрической поверхностью плашки e = 0,5(D-d,-d2). Половина углового шага стружечных отверстий

© = -=-. Ч Наименьшее расстояние между соседними стружечными отверстия­ ми (наименьшая ширина пера плашки) mj = d 2 s i n @ - d 1 . Радиус от центра плашки до точки В,, в которой ширина пера плаш­ ки наименьшая гЬ1 = O,5V(d 2 cos0) 2 +mf .

- 31 =

Рис. 2.1. Схема для определения расчетных зависимостей параметров плашки до заточки передней поверхности

Величина перемычки f между стружечным отверстием и внутренним отверстием резьбы плашки f = 0,5(d2-d1-d,0).

32 = Если f > 0, то после сверления стружечных отверстий имеется пере­ мычка. Если f < 0, то стружечные отверстия пересекают окружность внут­ ренней резьбы плашки, отрицательная величина f будет не перемычкой, а величиной внедрения, которая регламентируется соответствующим крите­ рием. При отсутствии перемычки (f < 0) рассчитываются следующие пара­ метры. • Передний угол в точке А0 на внутреннем диаметре резьбы плашки (А2 d

ГАП =

•

arcsm

АТ-

А1

2 - dl -d10 2d d

i io

\ j

Половина угла просвета на окружности стружечного отверстия ( d, + d 2 - d 1 0 v д = arccos 2d,d 2 ,

• Половина угла просвета на внутреннем диаметре резьбы плашки

Т

1А

0

=--УА

О

V

A o '

• Ширина просвета на окружности диаметра d,0 САо = d i o s » ^ A 0 •

Половина центрального угла ширины пера плашки на окружности

диаметра d|0 Ч>А0=©-ЛА0-

Ширина пера плашки на окружности диаметра d], m

A 0 =d ] 0 siriM/ A i

- 33 = Коэффициент, выражающий отношение ширины пера к ширине просвета, К„ А " °

С,

По желанию рассчитываются передние углы у0ф от внутреннего до наружного диаметра резьбы плашки. • Радиус в рассматриваемой точке J d

зд=Мё1О

+

o ~аю i

-^0-1)

где п - число расчетных точек, j - порядковый номер расчетной точки. • Передний угол в произвольной точке J 4TZ,

di2 Щ) = arcsin

, - df

o(j)

'

4d,r 0(j)

• Половина угла просвета на окружности радиуса r0(j)

^ b + dj-d^ г): = arccos

4r

0(j)d2

• Половина центрального угла ширины пера плашки на радиусе г0ц) Vj=©-nj• Ширина пера плашки на радиусе г0ф m

o(j) =

2r

o(j)sinvfj-

В данных обозначениях величины, в которых индекс j проставлен в Заказ

7027

- 34 = скобках, обозначают массивы. Функциональная схема данного модуля показана на рис. 2.2. 2.1.2. Расчетные зависимости для определения параметров плашки при заточке по цилиндрической передней поверхности На данном этапе, учитывая большое число оценочных параметров и оценочных критериев, используется вариационный метод расчета, при котором можно достигнуть наиболее полного удовлетворения оценочным критериям и найти оптимальные параметры для каждого конкретного слу­ чая заточки передней поверхности. Для этой цели предусматривается возможность изменения в процес­ се расчетов статуса зависимых и независимых параметров. Параметры плашки, полученные до заточки, рассматриваются как заданные. В случае потребности изменения одного или нескольких из этих параметров преду­ сматривается возврат к первому этапу, т.е. к расчету параметров незаточенной плашки. • Для проведения вариационных расчетов с учетом значимости и влияния параметров плашки после заточки достаточны три варианта изме­ нения статусов независимых и зависимых параметров. Первый вариант предусматривает задание в качестве независимых ширины пера m(i) и переднего угла y(i) на окружности d|0 внутреннего диа­ метра резьбы. Второй вариант - ширина пера Щ) и диаметр шлифовального круга о^щ. Третий вариант - диаметр шлифовального круга dk(i) и передний угол y(i) на окружности dl0 внутреннего диаметра резьбы. Остальные варианты расчетов сводятся к указанным трем основным, в которых изменяются один или несколько параметров, оказывающие до­ минирующее влияние на тот или иной оценочный критерий. Выявление доминирующего параметра возможно при выполнении процедуры итера­ ционных расчетов. Оценочными могут быть как независимые, так и зависимые парамет­ ры, поэтому для оценки результатов все расчеты по разным вариантам за­ носятся в табл. 2.1.

35 >

RNP

Обозначение плашки, параметры до заточки: dio, do, di, d2, zo, d, n

Ввод

Расчет основных параметров e, б, mi, гы, f

f>О

^>_М

/Информация/

УИнформация/т-

di и dio

di и dio не пересекаются

Исходные данные. Основные параметры плашки до заточки: _е, ©, mi, гы, f

пересекаются

Расчет параметров плашки до заточки: •/АО, Г|АО, VAO, САО, Ц/АО, ГПАО, KmAO

Рис. 2.2. Схема программы rnp.exe

« 36 =

Расчет передних углов и ширины пера до заточки плашки rou), you), moci)

Исходные данные. Параметры плашки до заточки. Передние углы.

1 - завершить расчет, 2 - перейти к новым исходным данным, 3 - перейти к расчету заточенной плашки:

Организация интерфейса с программами RZCP.exe и RZPP.exe

Продолжение рис. 2.2

= 37 = 2.1. Основные оценочные параметры плашки при цилиндрической заточке передней поверхности I

т, мм

с*, мм

...

...

Rk, мм

7> град.

Шк,

Гтк,

rz,

мм

мм

ММ

К.т

...

...

Таблица выводится на дисплей, а также в файл и на печать. По зна­ чениям оценочных параметров пользователь решает вопрос о необходимо­ сти проведения нового расчета по какому-либо варианту или выбирает окончательный вариант для использования. Для справки в дополнительной табл. 2.2 приводятся значения параметров плашки, которые были приняты до заточки. 2.2. Оценочные параметры плашки до заточки (справочные) Z0

di, мм

d2, MM

dio, мм

d0, мм

mi, мм

f, мм

Таблица может вмещать от 1 до 17 вариантов расчета. При измене­ нии параметров незаточенной плашки таблица формируется заново, а для сохранения полученных результатов создается новый файл результатов расчета. При переходе на другой вид заточки при тех же параметрах неза­ точенной плашки будет формироваться другая таблица, которая также мо­ жет вмещать до 17 вариантов. При этом в процессе расчета при одних и тех же параметрах незаточенной плашки результаты расчета по новым ва­ риантам, которые заносятся в соответствующие таблицы, можно допол­ нять в любой последовательности. Важно, чтобы количество вариантов в каждой таблице не превышало 17. Каждый новый файл при изменении па­ раметров незаточенной плашки создается заново. После завершения рассмотренного этапа расчета на экране появляет­ ся вопрос к пользователю программы о желании более подробного полу­ чения результатов. В частности, программа позволяет представить измене­ ние передних углов и ширины пера по высоте режущей кромки плашки,

= 38 = что позволяет более предметно оценить ее работоспособность. Расчет этих параметров проводится в пределах рабочего участка ре­ жущей кромки, которая располагается между внутренним диаметром резь­ бы плашки ею и наружным d0. Помимо оценочных параметров, приведенных в таблице, по жела­ нию пользователя для всех или нескольких приведенных расчетов выво­ дятся дополнительные таблицы значений передних углов и ширины пера по высоте резьбы (табл. 2.3). При этом число расчетных точек п, не должно превышать 9. 2.3. Передние углы по высоте профиля при цилиндрической

j

т„ мм

Yi, град.

rtlj, ММ

• В приведенных ниже формулах при расчете параметров плашек с цилиндрической заточкой передней поверхности порядковый номер расче­ та обозначен через i. Индексы, проставленные в скобках, обозначают мас­ сивы соответствующих параметров. Вариант 1. Заданы ширина пера m(i) и передний угол у в , рассчитываются диаметр шлифовального круга ёвд и остальные параметры. Ширина пера ni(j) задается для случаев пересечения окружностей стружечного отверстия и внутреннего диаметра резьбы. При этом Шщ должна быть меньше шири­ ны пера шАо ДО заточки, т.к. в противном случае припуска на заточку не будет. Расчет ведется в следующей последовательности по зависимостям, которые получены в соответствии с рис. 2.3. Половина центрального угла ширины пера плашки v|/A =arcsin

m(i) d

io

Половина угла просвета на внутренней окружности dio резьбы плаш-

-ЗЭки

TIA=©-VA-

Диаметр шлифовального круга _ d10sinTiA d

k(o~—г

v

™ис. 2.3. Схема для определения расчетных зависимостей параметров плашки при цилиндрической заточке передней поверхности

-40 = Диаметр шлифовального круга о"ед должен быть меньше диаметра стружечного отверстия di, т.к. в противном случае таким кругом заточить переднюю поверхность невозможно. В этом случае следует изменить исходные данные. Половина угла просвета на окружности стружечного отверстия vA=|-Y(i)-^A-

Радиус центров осей шлифовальных кругов d 10 cosTi A +d k(i) cosv A K

k(i)

=

2

'

*•

'

Наименьшая ширина пера плашки на заточенной части mk(i)=Rk(i)sine-^.

(2.2)

Радиус, на котором ширина заточенной части пера наименьшая, r

mk(i) = O . S ^ d ^ c o s e ^ + m ^ ) .

(2.3)

Косинус угла v2 cosvz =

dj-d2t(.-{d2-2-Rk{i)f

^ ± 1 5^_. (2.4) - k(i)l d 2-2- R k(i)j Если joosvz| > 1, то заданные исходные данные не совместимы, т.к. шлифовальный круг не пересекает стружечное отверстие. В этом случае необходимо изменить исходные данные. Верхняя граничная точка шлифованного участка передней поверхно­ сти rz(i) = 0,5^/d^i) + 4R^(i) - 2dk(i)Rk(i)Cosv2 . (2.5) 2 d

Коэффициент, выражающий отношение ширины пера к ширине про-

= 41 =

Расчет передних углов и ширины пера по высоте режущей кромки (рис. 2.4) проводится в пределах рабочего участка режущей кромки, кото­ рый располагается между внутренним диаметром резьбы плашки ею и на­ ружным do.

Рис. 2.4. Схема для расчета передних углов и ширины пера плашки при цилиндрической заточке передней поверхности

= 42 = Положение каждой точки режущей кромки, имеющей порядковый номер j , для каждого расчета i будем задавать радиусом, который опреде­ ляется по зависимости r

dn - d ,

j(i,j)= 0 ' 5 d , o + -n° -

O-i)

(2.7)

jOO

где njfit) - число расчетных точек того варианта расчета к, для которо­ го определялись передние углы по высоте профиля. Передний угол в точке, расположенной на радиусе ij(ij) и ширина пе­ ра rtij(ij) определяются по следующим зависимостям: R

YXiJ) = arcsin

d

r

г|у = arccos

k(i)-°»25dk(i)-rj(i.j)

(2.8)

k(i) r j(i,j)

li.j) + R k(i) ~ °' 25d k(i)

(2.9)

2 r

' j(U) R k(i)

(угол r|ij может быть в I или во II четверти) (2.10) m

j(iJ)

= 2r

i(iJ)sin^U-

(2.11)

В а р и а н т 2. Заданы ширина пера т ^ и диаметр шлифовального круга dk(i), рассчитываются передний угол у^ и остальные параметры. Во избежание отсутствия припуска величина т ^ должна быть меньше т А о для случаев, когда окружности стружечных отверстий и внутреннего диаметра резьбы пересекаются, т.е. f < 0. Диаметр шлифовального круга d^,) не должен пре­ вышать диаметра стружечных отверстий dj. Для данного варианта расчеты проводятся в следующей последова­ тельности (см. рис. 2.3). Половина центрального угла ширины пера плашки

43 >

\|/А = arcsin

|Ч0 Ч dio

Половина угла просвета на внутренней окружности d10 резьбы плашки Половина угла просвета на окружности стружечного отверстия

v A = arcsin

dip sirniА d

k(i)

Передний угол на окружности ею внутреннего диаметра резьбы плашки Y(0 = | - T 1 A - V A -

Далее расчет ведется по формулам (2.1 - 2.6) первого варианта. При необходимости расчет передних углов и ширины пера по высоте режущей кромки можно вести по формулам (2.7 - 2.11). Вариант 3. Заданы диаметр шлифовального круга dk(i) и передний угол Y(i), рассчитываются ширина пера тщ и другие параметры. Диаметр шлифовального круга d^j не должен превышать диаметра стружечных отверстий dj. В соответствии со схемой (см. рис. 2.3) последовательность расчетов будет следующей. Радиус центров осей шлифовальных кругов R

k(i) = °»5Vdk(i) + d?o + 2dk(i)dio siny(i).

Половина угла просвета на внутренней окружности d]0 резьбы плаш­ ки

'dk(i)COSY(i)N Уд = arcsin

2Rk(i)

= 44 = Половина центрального угла ширины пера плашки УА=©-ЛА-

Ширина пера на внутренней окружности d10 резьбы плашки m

0) = dio -sinM/A-

Для случаев, когда окружность стружечного отверстия dj пересекает окружность внутреннего диаметра резьбы d10 , т.е. f < 0, полученная по расчету ширина пера т ^ должна быть меньше ширины пера т А о Д° заточ­ ки. В противном случае припуск на заточку будет отсутствовать, и необходимо изменить исходные данные. Половина угла просвета на окружности стружечного отверстия • v A =^-Y(i)-4AДалее расчет ведется по формулам (2.1 - 2.6) первого варианта, а рас­ чет передних углов и ширины пера по высоте режущей кромки (при необ­ ходимости) по формулам (2.7 - 2.11). Функциональная схема расчета параметров плашки с цилиндриче­ ской заточкой передней поверхности показана на рис. 2.5. 2.1.3. Расчетные зависимости для определения параметров плашки пря заточке по плоской передней поверхности При заточке плашек по плоской передней поверхности, также как и при заточке по цилиндрической поверхности, необходим вариационный метод расчета для удовлетворения большому числу оценочных критериев и поиска оптимальных значений параметров. Вариационные вычисления предусматривают смену статусов независимых и зависимых параметров, аналогичную ранее рассмотренной. Также, в случае необходимости, пре­ дусматривается возврат к расчету параметров незаточенной плашки, для

= 45 = чего один или несколько исходных параметров могут изменяться. При расчете параметров плашки с плоской заточкой передней по­ верхности (рис. 2.6) были приняты следующие обозначения: ii - порядковый номер варианта расчета, также как и при цилиндри­ ческой заточке, индексы, проставленные в скобках, обозначают массивы соответствующих параметров; mji(ii) - ширина пера на диаметре di 0 ; * Уцп) - передний угол на диаметре d10; Д(П)- угол наклона передней поверхности относительно оси симмет­ рии стружечной канавки; cY(ii)- смещение передней поверхности относительно оси плашки (cr(ii) > 0 соответствует уцщ > 0 и сУ(ц) < 0 соответствует у1(11) < 0); A(ii)- разность радиуса стружечного отверстия и расстояния передней поверхности до оси стружечного отверстия (глубина поднутрения): Д(П) -* 0 (рис. 2.7, а) соответствует пересечению передней поверхно­ сти и стружечного отверстия, А » ) = 0 (рис. 2.7, б) соответствует касанию, А(Л) < 0 (рис. 2.7, в) - передняя поверхность не пересекает и не каса­ ется поверхности стружечного отверстия; rzi(ii) - радиус точки z конца плоской передней поверхности (см. рис. 2.7). При Л(п)= 0 условно точка z соответствует пересечению с пер­ пендикуляром, опущенным из центра стружечного отверстия. При A(il) < 0 радиус rzi(n) рассчитывается вначале приблизительно. Уточненное зна­ чение можно получить при учете способа заточки передней поверхно­ сти. Kmi(ii) - коэффициент ширины пера, определяющий отношение ши­ рины пера к ширине просвета; lp(ii) - расстояние точки Р пересечения передней поверхности с осью симметрии стружечного отверстия от оси плашки. 1р(п) > 0, если точка рас­ полагается со стороны стружечного отверстия и 1^щ < 0, если с противопо­ ложной стороны. prip (il) - расстояние между точкой А и окружностью стружечного от­ верстия (соответствует максимальной величине припуска);

= 46<

Параметры плашки до заточки: zo, di,
Оценочные параметры плашек с цилиндрической заточкой: Ша, dk, Rk, ya, m k , Гтк, Г г , К т

Рис. 2.5. Схема программы rzcp.exe

47 =

Расчет передних углов и ширины пера п, mi, yi при цилиндрической заточке

Исходные данные,основные параметры плашки при цилиндрической заточке, _передние углы.

1 - завершить расчет, 2 - перейти к новым исходным данным, 3 - перейти к расчету заточенной плашки.

Организация интерфейса с программами RNP.exe и RZPP.exe

Продолжение рис. 2.5

= 48 =

= 49.

I о и в

Ч В о S Л

н о

!

Я

о ч о Б и

Рис. 2.6. Схема для определения расчетных зависимостей параметров плашки, когда плоская передняя поверхность не касается стружечного отверстия 4

Заказ 7027

о v < < < s к я о II

ft

В,

Ь

е

к

к

-50dfcmax р(П) - максимально допустимый диаметр шлифовального круга (рис. 2.8, а) при заточке передней поверхности «на проход» [13]; djanax U(ii) - максимально допустимый диаметр шлифовального круга (рис. 2.8, б) при заточке передней поверхности по методу «в упор». Т(ц) - угол поднутрения зуба (рис. 2.9), образованный передней по­ верхностью и осью симметрии пера (т. > 0 соответствует уменьшению ши­ рины пера к его основанию); Формулы и порядок расчета зависят от сочетания параметров, используемых в качестве независимых. Для удобства проведения расчетов формулы были разделены на две группы. Первая группа зависит от вари­ антов расчета, а вторая является общей для всех вариантов плоской заточ­ ки, которые рассматриваются ниже. При проведении вариационных расчетов возможны два случая: а) передняя поверхность касается окружности стружечного отвер­ стия (A(ii) = 0); б) передняя поверхность не касается окружности стружечного отвер­ стия (Д(И) * 0);

А. Передняя поверхность касается окружности стружечного отверстия В данном случае в каждом из пяти вариантов расчета независимым параметром, с помощью которого могут осуществляться вариации, являет­ ся только один. Возможные сочетания рассчитываемых параметров и неза­ висимого параметра приведены в табл. 2.4. В качертве логического примера использования табл. 2.4 рассмотрим первый вариант расчета. Если одни из рассчитываемых параметров удов­ летворяют оценочным критериям, а другие, например у и т, не укладыва­ ются в заданные интервалы, следует повторить расчет, используя политику приоритета, в данном случае перейти на вариант 2 и методом итераций по­ пытаться найти наилучшее решение. Если величина т во втором варианте оказалась неприемлемой, следует перейти на вариант 5 и так до тех пор, пока не будет получен наилучший результат.

= 51 =

Рис. 2.8. Схема заточки плашек по плоской передней поверхности по методу «на проход» (а) и в «упор» (б)

'52;

Рис. 2.9. Схема для определения расчетных зависимостей параметров плашки, когда плоская передняя поверхность касается стружечного отверстия

= 53 = 2.4. Варианты задания исходных данных при плоской передней поверхности, касательной к окружности стружечного отверстия Вариант

Заданы при (Л = 0)

Рассчитываются

il(il)

Yi(ii), H(ii), K ml(il) , т(П) и другие параметры

2

Yi(ii)

mii(ii), Ц(П), K m i (u) , x(ii) и другие параметры

3

Паи

Щщп), Yi K ml(il) , x(il) и другие параметры

4»

K m i(ii)

niii(ii), |i
5

X(il)

mii(ii), (X(ii), K mI(il) , y1(il) и другие параметры

1

m

В процессе итераций, возможно, допускать послабление некоторых критериев с учетом их значимости. Если же решение получается неприем­ лемым, следует отказаться от касания передней поверхности стружечного отверстия. В этом случае возможности оптимизировать параметры значи­ тельно большие. Возможно также изменять параметры плашки до заточки с учетом их влияния на искомые параметры. Может оказаться, что желаемый результат не будет получен, и тогда следует остановиться на максимально к нему приближенном. На данном этапе решающую роль имеет квалификация конструктора и его знания инструмента, а представленные в табл. 2.4 варианты задания исходных данных являются механизмом, позволяющим облегчить много­ численные итерационные расчеты. Изначальный выбор варианта расчета диктуется условиями поставленной задачи. Из рис. 2.9 получены расчетные зависимости, при этом для каждого варианта расчеты проводятся в следующем порядке. В а р и а н т 1: Задано тщ П ) . Ширина пера т щ щ задается для случаев пересечения окружностей стружечного отверстия и внутреннего диаметра резьбы, т.е. при f < 0. При этом величина Шщп) должна быть меньше ширины пера т А 0 до заточки, т.к. в противном случае припуска на заточку не будет.

= 54 =

\j/ A = arcsin

Ml(il)

v d io /

TIA=0-V|/A;

dipsinriA v A = arctg ^d2-d10cosnA

^(ii)

d, sinv A = arcsin — —

~VA;

ld10sin^A Yl(il) = l I (il)' _T lA

Тки);

-y(il) "

_dio T

(il) _ V A - y i ( i l ) ;

кml(il) '

Ml(il)

d 10 sinri A

Далее расчет ведется по формулам второй части (2.12 - 2.20). В а р и а н т 2: Задано уцщ. =y(il)=^slnYl(il)d

Если

i +

2c

r(ii)

> 1 , то исходные данные не совместимы, следует

изменить угол уцц}. d!+2cy(il)^ ^(ii):

v ЛА

_

^(il)

d

2

Tl(il)»

Ч>А = © - Л А >

j

-55mii(ii)= d io-sin4>AЕсли углы Т)А ^ 0 или v|/A ^ О, то исходные данные несовместимы, следует изменить угол у1(П). Х (П) = Ч>А ~ Yr(il) > К ml(il)

»il(il)

d10-sinTiA

и далее расчет ведется по формулам второй части (2.12 - 2.20). В а р и а н т 3 : Задано \цщ. Если

l d 2 s i n )*(ii)- d i

> 1, то исходные данные несовместимы, следует

изменить угол щл). fd2sinl^(ii)-di Y 1(il) =arcsinl d

-y(il) '

'10

sin Ti(ii).

ЛА -M-(ii)~7i(ii). УА=®-ЛА.

mii(ii) = d io sin M/AЕсли углы Г|А S 0 ИЛИ \|/А ^ 0, то исходные данные несовместимы, не­ обходимо изменить угол ц (п) . T

(il) = V A -Yl(il)> m

•-ml(il)

il(il)

d 1 0 sinr| A

и далее по формулам второй части (2.12 - 2.20).

1

= 56 = В а р и а н т 4: Задано Kmi(,i K

WA = arctg m

1

mi(ii)SinQ

+ Kml(il)

cos

©

ii(ii) = d io-sin\|/ A -

Для случаев, когда окружность d| пересекает окружность d|0, т.е. f < О, должно быть {Пщщ < т А 0 , В противном случае касание передней поверх­ ности невозможно, и припуск будет отсутствовать. В этом случае необхо­ димо изменить коэффициент К т1(П ). Г|А=0-\|>А,

v A = arctg

d2-d10cosr|AJ d!sinv A ldiosinTi A

И(Н) :

"

V

A-

Yi(ii) _ ^(i!)~~ 'ПА > _ dio • c

y(il) -~^~ sln Yl(il)>

T (il) = V A _Yl(il) и далее расчет ведется по формулам второй части (2.12 - 2.20).

В а р и а н т 5: Задано х(и). M-(ii) - ® _ x ( i i ) -

Если

d2sinu(il)-d1

> 1, то исходные данные несовместимы, следует

-40

изменить угол Т(ц).

ч

= 57 = Yi(ii) = arcsin a

V

io

_ d )0 •

4'A=©-T1A.

mii(il) = d 10 siin(/ A . Если углы r|A < 0 или \)/А < 0, TO исходные данные несовместимы, следует изменить угол Т(п). _

m

ii(ii)

d 1 0 sinr| A и далее по формулам второй части (2.12 - 2.20). Б. Передняя поверхность не касается окружности стружечного отверстия В данном случае, в зависимости от варианта расчета, независимых параметров будет два. Достаточным для решения задачи оптимизации можно считать 8 вариантов сочетания этих параметров, которые указаны в табл. 2.5. Расчетные зависимости получены по вышеприведенным схемам (см. рис. 2.6 и 2.7). В а р и а н т 1:.Заданы ШЩЦ-, и Ц(ц). Ширина пера тщц) задается для случаев пересечения окружностей стружечного отверстия di и внутреннего диаметра резьбы d w , т.е. при f < 0. При этом тп(ц) должна быть меньше ширины пера т А о ДО заточки, т.к. в противном случае припуска на заточку не будет.

= 58 = 2.5. Варианты задания исходных данных при плоской передней поверхности, не касающейся окружности стружечного отверстия

Вариант

Заданы при ( Д Ф 0 )

Рассчитываются

i l ( i l ) i ЩП)

Yioi). KmUii), т(П) и другие параметры

2

тп(п), Yipi)

M
3

R i l ) . Yl(il)

mii(ii), К га 1 (П) , т(п) и другие параметры

4

K.ml(il), ЩИ)

niii(ii), Yioi), Т(П) и другие параметры

5

K-ml(il), Yl(il)

тц(ц), f-i(ii), x(ii) и другие параметры

6

t ( i l ) . Hlil(il)

Rii), Yi(ii). Kmi(ii)H другие параметры

7

T(il), Yl(il)

mii(ii), n
8

T(il)> K m l ( i l )

тМ(м), Rii)f Yioi) и Другие параметры

1

m

vyA = arcsin

m ii(ii) V d io

)

IU = ® - V A ;

Yi(ii)

=

Ц(П)~ЛА;

dm .

Ь

У(П)

кml(il) c

(il)

^кщ; Ml(il)

d 1 0 sinr| A = ®-H(ii)

и далее расчет ведется по формулам второй части (2.12 - 2.20). В а р и а н т 2: Заданы тщп) и YKH). Ширина пера гпщп) задается для случаев пересечения окружностей стружечного отверстия d[ и внутреннего диаметра резьбы d]0, т.е. при f < 0.

-59При этом iriii(ii) должна быть меньше ширины пера т А 0 заточки, т.к. в про­ тивном случае припуска на заточку не будет. 1|/д =arcsin

V dio J

ПА=©-УА;

Й(П) = Yi(ii) + ПА ; _ d io • :

y(ii) - ~ ^ ~ s i n Y i ( i i ) ;

„ _ ^mlfil) -

m

il(il)

d10 sinT|A '

T

(il) =€) —M-(il)

и далее расчет ведется по формулам (2.12 - 2.20). Вариант 3:заданы щП) и уцп). ЧА =^(ii) ~Ti(ii)> ^А

= 0

-ЛА;

mii(i,) = d10-sin\|/A. Для случаев, когда окружность dj пересекает окружность di0, т.е. f < 0 должно быть mn(ii) < ШАО, в противном случае касание передней поверх­ ности невозможно, и припуск будет отсутствовать. В этом случае необхо­ димо изменить исходные данные. c

_dio • y(ii) - — s m Y i ( i i ) .

= 60 = m :

к

ml(il)

il(il)

d 10 sinri A

'(il)=®-RiI) и далее по формулам (2.12 - 2.20). В а р и а н т 4: Заданы К т1(И) и (1(Ц).

VA =arctg

( K ml(il) sin0 1 1 + K v

ml(il)cOS0

m i i( il )=d 10 sinv(/ A . Для случаев, когда окружность d! пересекает окружность d10, т.е. f < О должно быть rtijuij) < mAo, в противном случае касание передней поверхности невозможно, и припуск будет отсутствовать. В этом случае необхо­ димо изменить исходные данные. ЛА=©-М'А; Yi(ii) - ( Х ( И ) _ Т 1 А ;

-Y(il) '

-sin УЩ)

T

(il) -® _ M-(il)

и далее по формулам (2.12 - 2.20). В а р и а н т 5: Заданы K ml(il) и у1(П). f

VA = arctg v

m

K m i ( i i)Sin0 "j 1+ K

ml(U) co S®

il(il) = d 1 0 s i n V A -

= 61 = При f < 0 должно быть Шщп) < т А0 , иначе припуск отсутствует, в этом случае необходимо изменить исходные данные. ЛА=©-Ч'А; ^П)=УКП)+ЛА; d

l0

•

S(ii)=^-sinTi(ii); T

(il) = ® - Ц(Ц)

и далее по формулам (2.12 - 2.20). Вариант 6: Заданы тП(м) и х{ц}. Ширина пера тщп) задается для случаев пересечения окружностей стружечного отверстия dj и внутреннего диаметра резьбы d)0, т.е. при f < 0. При этом тщп) должна быть меньше ширины пера т А 0 до заточки, т.к. в противном случае припуска на заточку не будет. m

\\iA = arcsin

il(il)

I ^10 J M-(ii) = ® - Т ( щ ; Г

1А =

®-^А;

Yl(il) = Ц(11) ~ Л А ' d

v

10

_

т

ВД0 l 1 0 -sinr| A

^mlfil) - ,

и далее по формулам (2.12 - 2.20). Вариант 7: Заданы у1(П) и т(П).

•

= 62 = H
Yicii)»

М/А=©-ЛА; m

n(ii)=diosinvCA-

При f < 0 должно быть гпщп) < mA0, иначе припуск отсутствует, по­ этому необходимо изменить исходные данные. SOD—sinYi
кml(il)

Ml(il)

:

d 1 0 sinri A

и далее по формулам (2.12 - 2.20). В а р и а н т 8: Заданы K m i (il) и т(П). f

Ч>А = arctg

m

*

Kmi(il)sin0

Л

yl + K^njCOS©;

ii(ii) = d io sinH/ A ;

При f < 0 должно быть гпщи) < mA0, иначе припуск отсутствует, сле­ дует изменить исходные данные. ЛА = © - Ч ' А ;

Н» = 0 - т ,(Щ> Yl(il) - M - ( i l ) _ r l A

d

-y(il)

10„;

Yl(il)

= 63 = и далее по формулам (2.12 - 2.20). В. Общие зависимости для всех вариантов плоской заточки Здесь приводятся уравнения второй группы, которые являются об­ щими для вариантов, рассмотренных в табл. 2.4 и 2.5. С помощью этих за­ висимостей, составленных на основании схем (см. рис. 2.6, 2.7 и 2.8), ите­ рационный расчет либо завершается, либо корректируются варианты в первой группе расчетных формул до получения приемлемых значений рас­ считываемых параметров. Зависимости, общие для всех вариантов плоской заточки, будут иметь вид: . di + 2C y(il) - d2 siriM-di)

(2.12)

\П)

ЛА -^(ii)

*kmaxu(il)

d

-

(2.13)

Yi(ii)>

(2.14)

cosu.(il)

(2.15)

kmaxp(il) = d 1 0 s i l ^ A c o s H ( i l ) ;

prip (il) = 0,5( 7(d 10 sinл А У + (d 2 - d10 cosr] A f - d, j ;

-Y(il)

V(iD "

n

(2.16)

(2.17)

^(il)

f 2 Если A ( i l ) > 0 , то

v , = arccos

^ш

(2.18)

d, J

rzi(ii) - 0,5^/(d2 cosn (il) - d, sin v j + 4c^ (il) f Если A(il) < 0, то

'zl(il)

d2 A(il) ^-cosn(il)+ tgn(il) V

(2.19)

\2 -y(il)

(2.20)

= 64 = Результаты расчетов, полученные при плоской заточке, заносятся в табл. 2.6. 2.6. Основные оценочные параметры плашки при плоской заточке передней поверхности ii

rz, мм

m, мм

И, град.

кт

Y. град.

мм

т, град.

А, мм

1р.

«ктах р>

Q-kmax U)

prip,

мм

ММ

ММ

ММ

Все что отмечено выше об использовании результатов расчета и дальнейших действий при цилиндрической,заточке, относится и к плоской заточке передней поверхности. Отличие заключается только в основной таблице, которая включает большее число параметров, отражающих спе­ цифику такой заточки. После завершения рассмотренного этапа расчета на экране появляет­ ся вопрос к пользователю программы о желании более подробного полу­ чения результатов. В частности, программа позволяет представить измене­ ние передних углов и ширины пера по высоте режущей кромки плашки, что позволяет более предметно оценить ее работоспособность. Расчет этих параметров проводится в пределах рабочего участка режущей кромки, которая располагается между внутренним диамет­ ром резьбы плашки dw и наружным d0. Положение каждой точки ре­ жущей кромки, имеющей порядковый номер ji, для каждого расчета ii будем задавать радиусом (рис. 2.10), который определяется по зави­ симости r

ii(ii,ji) = 0,5

n

гО.-i) ji(ki) •

= 65 = где пщ кп - число расчетных точек того варианта расчета k h для которого определялись передние углы по высоте профиля.

Рис. 2.10. Схема для расчета передних углов и ширины пера плашки при плоской заточке передней поверхности

5 Заказ 7027

=66 = Передний угол в точке, расположенной на радиусе ГщпJI> и ширина пера mii(iiji) определяются по следующим зависимостям:

Yii(iiji) = arcsin

m

i i ( i i , ji) =

2r

( с~

y(il)

\

V r il(ilJOj

ii(ii, ji) s i n ( T u + Yii(ii, ji) )•

Функциональная схема расчета параметров плашки с плоской заточ­ кой передней поверхности показана на рис. 2.11. В качестве промежуточного вывода следует отметить, что в распоряжении конструктора плашек впервые представлен итерационный механизм расчета кон­ структивных параметров инструмента, с помощью которого можно проектиро­ вать плашки, отвечающие заданным исходным требованиям, чего не удавалось получить при использовании традиционных методик проектирования. Кроме то­ го, разработанные алгоритмы расчетов плашек могут послужить основой для пе­ реработки ГОСТа в соответствии с современными требованиями. Один из принципов современной разработки и внедрения систем каче­ ства заключается в том, что признается приоритет потребителя над приорите­ том производителя, а не наоборот, как это было в 70-х...80-х годах, когда происходило насыщение рынка. В этих условиях ГОСТы, отраслевые, ведом­ ственные нормали являлись документами, определявшими требования к ка­ честву изделий, характер производства которых (крупносерийный и массо­ вый) был рассчитан на обезличенного потребителя. Приобретая стандартные плашки, потребитель вынужден обрабатывать ими заготовки и из меди, и из твердой стали, что естественно, ведет или к перерасходу инструмента, или к ухудшению качества обработки, или вынуждает потребителя "доделывать" приобретенный инструмент. В результате в убытке оказывается и потреби­ тель, что противоречит современным тенденциям развития менеджмента, и производитель, теряющий рынок сбыта. Гибкость современных технологиче­ ских систем позволяет без ущерба для производителя выпускать продукцию, удовлетворяющую требования конкретного заказчика. В этих условиях стандарты, например, на плашки, надо рассматри­ вать как документы, определяющие принципиальную конструкцию

= 67 =

RZPP

Параметры плашки до заточки: zo, di, d2, dio, do, mi, f, e, ©, гы, УАО,Г|АО, VAO,

C A O , \ | / A O , ШЛО,

КгаАО

Основные оценочные параметры плашек с плоской заточкой при касании поверхностей: _пь, \х, у., су, т, Km

Рис. 2.11. Схема п р о г р а м м ы rzpp.exe

= 68 =

Ввод

Ввод ma, ц

Ввод Т, уа

Ввод ma, уа I Ввод т , JQn

Ввод

и> г»

Основные оценоч­ ные параметры плоской заточки при отсутствии

Ввод Km, (i

касания поверхностей

Ввод

Ша, Ц, уа, Су, Т, Km

Km, ya

©

©

Продолжение рис. 2.11

= 69 =

Дополнительные оценочные параметры при плоской заточке Д , lp, Гг, dkmaxu, dkmaxp, p r i p

Расчет передних углов и ширины пера п, mi, у.при плоской заточке

Исходные данные, основные параметры плашки при плоской заточке, передние углы.

1 - завершить расчет, 2 - перейти к новым исходным данным, 3 - перейти к расчету заточенной плашки.

Организация интерфейса с программами RNP.exe и RZCP.exe

Продолжение рис. 2.11

= 70 = плашек, их габаритные и присоединительные размеры и т.д., то есть самые общие, удовлетворяющие требованиям любого заказчика, параметры. В заключение раздела акцентируем внимание на следующем. Для проведения параметрической оптимизации при наличии боль­ шого числа ограничивающих условий предусматривается в процессе рас­ четов изменение статусов независимых и зависимых параметров. Предва­ рительная исходная информация (независимые параметры) по результатам расчетов могут менять свой статус и переходить в разряд зависимых, а за­ висимые, полученные по первому циклу вычислений, после корректировки их значений - приобретать статус независимых. Последовательное реше­ ние прямой и обратной задач позволяет проектировать инструменты, па­ раметры которых будут соответствовать оптимальным значениям или в наибольшей степени приближаться к ним. Для плашек с цилиндрической передней поверхностью ПМК преду­ сматривает 3 варианта сочетания зависимых и независимых параметров, которые при использовании политики приоритета и перевода расчетов с одного варианта на другой, позволяют в полной мере обеспечить возмож­ ности цилиндрической заточки. Для плашек с плоской передней поверхностью предусматривается 5 вариантов сочетания параметров, когда плоская передняя поверхность ка­ сается стружечного отверстия, и 8 вариантов, когда такое касание отсутст­ вует. Разработанный ПМК позволяет при неудовлетворительных результа­ тах переходить с цилиндрической заточки передней поверхности на пло­ скую и наоборот. Таким образом, в распоряжение конструктора предостав­ лен математический аппарат, позволяющий значительно сократить время выполнения проектных расчетов при гарантированном обеспечении экс­ плуатационных параметров плашек.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПЛАШЕК С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММНОМЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА «МАЛОРАЗМЕРНЫЕ ПЛАШКИ» Основными задачами проведенных исследований были установление рациональных форм передних поверхностей плашек и возможности обес­ печения требуемых значений их параметров. Анализ проводился для плашек с Ml по Мб, объектом исследования были: стандартные плашки; плашки, предложенные В.А. Куприяновым [9], а также выпускаемые на ОАО АК «Туламашзавод». т

Для краткости условимся плашки, выпускаемые по ГОСТу 9740-71 обозначать с буквой (Г), плашки, предложенные [9] - с буквой (К) и плаш­ ки, выпускаемые на ОАО АК «Туламашзавод» - с буквой (3). Исследования проводились численным методом по приведенным ра­ нее алгоритмам программ применительно к плашкам: - до заточки передней поверхности; - при заточке по цилиндрической передней поверхности; - при заточке по плоской передней поверхности.

3.1. Анализ значений параметров плашек до заточки передней поверхности На данном этапе анализу подвергались значения следующих оце­ ночных параметров: - толщина перемычки при f > 0 или величина внедрения при f < 0; - расстояние е стружечного отверстия от внешнего цилиндра плаш­ ки; - наименьшее расстояние Ш] между стружечными отверстиями. Все плашки с Ml по М2,5 при сверлении отверстий между стру­ жечными канавками и внутренним отверстием резьбы имеют перемыч­ ку. Наименьшую величину перемычки f = 0,068 мм имеет плашка М2 (Г) и f = 0,11 мм - плашка М2,5 (К). Слишком малая величина перемычки может приводить к ее прорыву при сверлении отверстия с образованием заусенцев, что может отрицательно сказываться при дальнейшей обра-

= 72 = ботке. У остальных плашек с МЗ по Мб при сверлении стружечных отвер­ стий их окружности будут пересекать окружность внутреннего диаметра резьбы, причем величина внедрения не превышает предельных норм (0,15...0,2) dp Исключение составляют плашки М4 (Г), у которых образу­ ется перемычка очень малой величины f = 0,058 мм. Следует также отметить, что плашки МЗ (Г), М4 (Г), МЗ (К) имеют величину внедрения f < 0,1 мм, что может приводить к образованию значи­ тельных заусенцев. Малоразмерные плашки выпускаются с посадочными номинальны­ ми диаметрами D 12, 16 и 20 мм. При этом во всех случаях расстояние е стружечного отверстия от внешнего цилиндра плашки укладывается в ре­ комендуемые пределы или несколько больше нормы 0,6Л/Е>

<е<0,9л/Ё>.

Основываясь на рекомендациях [9], величину гщ желательно иметь равной или несколько меньшей, чем ширина пера заточенной плашки т А . Соотношение этих величин влияет на жесткость зуба по высоте и, следовательно, его податливость и деформацию в процессе работы. Для всех плашек, имеющих 3 зуба, стандартных, предложенных [9] и выпус­ каемых на ОАО АК «Туламашзавод», эта рекомендация не выполняется, т.е. 1гц > т А , вследствие чего зубья таких плашек будут более жесткими, что отрицательно скажется на качестве обрабатываемой поверхности резьбы. Для четырехзубых плашек (К) эти рекомендации соблюдены. Исследованные заводские плашки, также как и рекомендованные [9], начиная с Ml,6 имеют 4 зуба, но отличаются диаметрами стружечных от­ верстий di и диаметрами центров d2. Величины е и f также находятся в ре­ комендуемых пределах, но рекомендации в отношении расстояния mi ме­ жду стружечными отверстиями не выполняются, и mi получается больше, чем толщина зуба т А на внутреннем диаметре резьбы dio, аналогично плашкам трехзубым. Поэтому зубья таких плашек могут быть не достаточ­ но податливыми, что может отрицательно сказываться на работе этих пла­ шек.

= 73 = Таким образом, значения параметров плашек до заточки, предложен­ ные [9], можно считать более предпочтительными.

3.2. Анализ значений параметров плашек с цилиндрической заточкой передней поверхности Основной задачей данного этапа исследования было выявление по­ тенциальных возможностей использования цилиндрической заточки пе­ редних поверхностей плашек. Оценочными критериями являлись: • - возможность получения требуемых передних углов по всей длине ак­ тивной части режущих кромок, т.е. по высоте профиля нарезаемой резьбы; - возможность заточки рабочей части передней поверхности с мини­ мально необходимым перекрытием. При этом предусматривалось использование шлифовальных головок раз­ личных диаметров. Диапазоны этих диаметров принимались из числа имею­ щейся номенклатуры, исходя из возможности практического использования. Исследования проводились для диапазона значений ширины пера: для трехзубых плашек от т А = 0,9 мм до тА=1,8 мм, а для четырехзубых от гпд = 0,46 мм до пи = 1,16 мм. Заточка плашек шлифовальными голов­ ками предусматривалась методом врезания, как это принято в практике за­ точки малоразмерных плашек. Типовые результаты расчетов параметров плашек приведены на при­ мере исследования плашек М4 в табл. и на графиках (рис. 3.1 - 3.10). Результаты исследований цилиндрической заточки передней по­ верхности позволяют сделать следующие промежуточные выводы: ДР цилиндрическая заточка дает резкое изменение передних углов по высоте профиля резьбы для всех трех групп исследуемых плашек; U изменение углов по высоте профиля может достигать 30° и более; Д) с уменьшением диаметра используемой шлифовальной головки изменение передних углов по высоте профиля возрастает. При увеличении радиуса режущей кромки передние углы уменьшаются;

-743.1. Изменение передних углов по высоте профиля резьбы плашек М4 при цилиндрической заточке передней поверхности dk, мм

| у° на d )0 y° на do Плашки по ГОСТу 9740-71 при т А = 1,3 мм

Ау°,

2.2 2,8 3,4

1.279 - 20.577 21.856 15,672 - 4,670 20,342 23,521 3,964 19,557 Плашки по В.А. Куприянову [9] при т А = 0,86 мм

2 3,2

13.200 -13.268 26.468 33,520 9,921 23,599 Плашки ОАО АК «Туламашзавод» при т А = 0,86 мм

2 2,2 3,0

13.200 18,699 31,498

-13.268 - 6,979 7,611

26.468 25,678 23,887

Д из-за большого изменения передних углов по высоте профиля достигнуть оптимальных значений последних невозможно. Чтобы избе­ жать отрицательных значений углов на наружном диаметре нарезаемой резьбы, на внутреннем диаметре необходимо обеспечивать сильно завы­ шенные значения этих параметров; QJ с увеличением ширины пера при одном и том же диаметре шли­ фовальной головки передние углы возрастают. Таким образом, цилиндрическая заточка не может обеспечить ра­ циональные углы резания по всей высоте профиля резьбы и является не­ желательной. Перекрытие заточенной части передней поверхности для всех иссле­ дуемых плашек обеспечивается в допустимых пределах.

3.3. Анализ значений параметров плашек с плоской заточкой передней поверхности На этом этапе исследований анализу подвергались возможности плоской заточки. Основной задачей этапа являлось обеспечение требуемых передних углов на режущих кромках плашек на активной части передней поверхности.

= 75 =

цилиндрическая заточка плоская заточка

Рис. 3.1. Изменение передних углов Yj ПО высоте резьбы плашки М4 с z = 3 (по ГОСТ 9740-71)

цилиндрическая заточка плоская заточка

Рис. 3.2. Изменение передних углов yj по высоте резьбы плашки М4 с г = 4 (по В.А. Куприянову и по ОАО АК «Туламашзавод»)

= 77 =

цилиндрическая заточка —

— —

плоская заточка

Рис. 3.3. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 3 на изменения передних углов YA (ПО ГОСТ 9740-71)

-78-

цилиндрическая заточка плоская заточка

Рис. 3.4. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 3 на изменения передних углов у А (по В.А. Куприянову и ОАО АК «Туламашзавод»)

= 79 =

и <\v >. ^

4^

MM

.*$*>

s?

1.0

4

и^1

4

Q8

\ 4

X1 4

0.6

L

N

4

N

0,4

0,2V/.

к

<

V

>\

V / ZZ7

7

/ / ' V / V / / V / •V/ 11°

45

48 — i — 1

2.2

Д4

^

2,6

1

5/

>7 _JO

с

i

2,8 _ Ю dK—*-

1

77

4

3,2 *ш Ik

цилиндрическая заточка плоская заточка

Рис. 3.5. Влияние диаметра шлифовального круга dk и угла заточки р. плашки М4 с z = 3 на изменения величины перекрытия AL (по ГОСТ 9740-71)

«80 =

им мм 1,2

1,0

AL

0,8 v"^

*ч

0.6

*/

*

.ьг

1

°Л 0.2 "V/ /V 77~,V / / /

0

7 / / / / V / / / '/V

^1* г 2 ^ 6

A8 50 ^.4 2

\ r^* 0,2

П

56

?4 5.0

2

*

r*>-

^ * . .

•4 ft.

цилиндрическая заточка — — — — плоская заточка Рис. 3.6. Влияние диаметра шлифовального круга dk и угла заточки р. плашки М4 с г = 4 на изменения величины перекрытия AL (по В.А. Куприянову)

= 81 =

1,2

1,0 „ "~\

.

X 0,8

м

# ^

0,6

0,4

0,2


V'А?7//,

ГУ/ / V //.

'//

,0

<^ 0

Ь-1

А?••

,( SO

гл^-^L

2

•— .

>

<К 0,2

?2

6

'

5.4 2.8 мм 50

ч <Г<0 * - > ^

Л

цилиндрическая заточка плоская заточка Рис. 3.7. Влияние диаметра шлифовального круга d k « угла заточки ц. плашки М4 с z = 4 на изменения величины перекрытия AL (ОАО АК «Туламашзавод)

Б Заказ 7027

-82 =

цилиндрическая заточка — — — — плоская заточка

Рис. 3.8. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 3 на изменения величины перекрытия AL (по ГОСТ 9740-71)

83 -

d«-5.2. » " *

им

1.0

AL .0,8

W «n

Q4

Й

<J

0.2 7 7 0

V / /V

°^r^

ллrV/

/V //V

>» ч 0.5

0.6

0.7

0.8

0,?\ m—— N

1,0 MM 1И

-02 \

ь**

Л V '^•4

-0.4

цилиндрическая заточка плоская заточка Рис. 3.9. Влияние ширины пера m плашки М4 с г — 4 на изменения величины перекрытия AL (по В.А. Куприянову) f Заказ 7027

-84V* (J ^ - J O ^ - . - ^

J 0

ь^

to 1

Ofi AL 0.6

, ^

-?n

0.4 0.2

-

£#-

d.

dЛ, V- V /

/V/

*y? • V V7/ / V ' S/

u.A<£. ^ « * o-"" 0

0,5 >-*" ^«»

0,6^..

""07

,; *

-0.2

nr1

0.9

j r * 1 ^ 1o - ^

-0,4

0,8

**^

¥'

n*«d --""i V* ?7/| "777

1.0 ми < •_

^.

-«л

f^^I е * - "

1

«• 0 - ^

»«-

цилиндрическая заточка • — плоская заточка Рис. 3.10. Влияние ширины пера m плашки М4 с z'= 4 на изменения величины перекрытия AL (ОАО АК «Туламашзавод»)

= 85» В качестве оценочных критериев были приняты: • значения передних углов по высоте профиля резьбы; • обеспечение гарантированного перекрытия активной частью пе­ редней поверхности высоты профиля обрабатываемой резьбы. Исследования проводились для тех же условий и в тех же диапазо­ нах изменения параметров, что и при цилиндрической заточке. Отличие заключалось в том, что вмести шлифовальных головок заточку предусмат­ ривалось проводить эльборовыми или алмазными надфилями, сделанными в виде многогранников, поскольку при плоской заточке шлифовальными кругами требуются меньшие диаметры шлифовальных головок, чем при цилиндрической с использованием врезного метода. Поэтому вместо диа­ метра шлифовальных головок подбирались углы Ц,, равные половине угла вершины многогранника. Типовые результаты расчетов параметров пла­ шек показаны в табл. 3.2 и на графиках (см. рис. 3.1 - 3.13). 3.2. Изменение передних углов по высоте профиля резьбы плашек М4 при плоской заточке передней поверхности

ц°

7° на d 0

y°Had10

Плашки по ГОСТу 9740-71 при т

45 54 60

А

АУ°,

= 1,3 мм

9,931

7,641

2,290

18,931

14,896

4,035

24,931

18,966

5,965

Плашки по В.А. Куприянову [9] при т А = 0,8 мм 16,192

45

12,416

3,776

Плашки ОАО АК «Туламашзавод» при т А = 0,86 мм

45 54 Результаты

16,192

12,416

3,776

25,192

19,158

6,034

исследования

плоской

заточки позволяют

сделать

следующие промежуточные выводы: • по сравнению с цилиндрической плоская заточка дает примерно в

= 86 =

Q1 А

0

у*—f -СМ

щУ 1.2

1 m — - с? '

Ж y

у

JC

УГ •щ?

sf

X

г -0,5

у

Jf

-Q5

-y jy s

JC

J

y~У

J£

УС

^C

JC

Y-

Рис. 3.11. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 3 на величину поднутрения А при плоской заточке (по ГОСТ 9740-71)

= 87 = 0,2

^4

ми

Г"'"

w °<7 лX

0,6

0.5

_-.'

-Щ #•

**'

.*•

^ ^ * l Q8 0,9

1.0 мм U

m ——

^

Г

^

•0£ "

Рис. 3.12. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 4 на величину поднутрения А при плоской заточке (по В.А. Куприянову )

0 0,5 мм

0,6

0,7

{,0

о

*>'

-Q5 S

^<

-0,4

i

0,9

S «»

г

X"

X

К 4*

_.." ^ ^ ^ 1»" - ** ^ ^ г ^

У •

•

*

"

Г

i

мм 1, <

" *1«^^>

-0,2

-0.4

0,8

от"

."

J я

^

."'

*'

Г*

•-•

^ »

-nf\\

Рис. 3.13. Влияние ширины пера m плашки М4 с z = 4 на величину поднутрения Д при плоской заточке (ОАО АК «Туламашзавод)

= 88 5...6 раз меньшие изменения передних углов по высоте профиля резьбы плашки; • изменение передних углов по высоте профиля в зависимости от угла между гранями заточного инструмента ц не существенно; • с увеличением числа граней или угла ц значения передних углов получаются большими; • с уменьшением ширины пера значения передних углов умень­ шаются, но в значительно меньшей степени, чем при цилиндрической за­ точке, это следует учитывать при перетачках плашек; Заточенная часть передней поверхности при плоской заточке полу­ чается меньшей, чем при цилиндрической заточке. Если гарантированное перекрытие при цилиндрической заточке передней поверхности во всех случаях обеспечивается в допустимых пределах, то при плоской заточке оно в отдельных случаях оказывается недостаточным, особенно при боль­ ших числах фаней эльборовых надфилей. При этом с увеличением угла (J. (числа граней) возможность обеспечения необходимого перекрытия уменьшается. Возможности плоской заточки могут быть значительно расширены, если для плашек, работающих в определенных конкретных условиях, при­ менять заточной инструмент в форме правильных многофанников с опти­ мальными значениями угла ц. Для стандартных трехзубых плашек перекрытие обеспечивается в допустимых пределах. Для четырехзубых плашек перекрытие не всегда обеспечивается. Например, для плашек, рекомендованных [9] при р. = 45° (четырехгранник) перекрытие составляет 0,06 мм, что является не­ достаточным. Однако, учитывая, что значения передних углов по высо­ те профиля соответствуют оптимальным, такой вариант является наи­ более желательным. Исправить недостаточность величины перекрытия возможно применением увеличенного четырехгранника, который спо­ собен разместиться в стружечном отверстии. Однако в этом случае на стружечной канавке будет уступ, который в принципе допустим (рис. 3.14). Такой прием в несколько меньшей степени может быть осущест­ вим для пятигранника (ц. = 54°) и для шестигранника, т.к. основным ус­ ловием применения инструмента в форме правильного многогранника является то, чтобы радиус его описанной окружности был меньше, чем

= 89 = радиус стружечного отверстия, иначе инструмент не войдет в отвер­ стие. Для плашек, применяемых на ОАО АК «Туламашзавод» перекрытие, как правило, является недостаточным, а в некоторых случаях даже отрица­ тельным, т.е. заточенная поверхность будет меньше рабочей.

О

О

Рис. 3.14. Схема заточки передних поверхностей многогранными эльборовыми (алмазными) надфилями: 1 - расчетный многогранник; 2 - увеличенный многогранник Применение увеличенных многогранников может компенсировать основной недостаток плоской заточки -i меньшее перекрытие заточенной части, что позволяет эффективно применять плоскую заточку. Традиционно принято при плоской заточке плашек переднюю по­ верхность располагать касательно к стружечному отверстию. Преимуще­ ством этого варианта является плавность сопряжения. Однако, он имеет и существенные недостатки. К ним можно отнести значительное изменение передних углов при переточках по передней поверхности, ограниченность выбора значений передних углов новой плашки, невозможность обеспече­ ния в ряде случаев заточки всей активной части передней поверхности с

= 90 = минимально необходимым перекрытием. Эти ограничения особенно сказываются при заточке передней по­ верхности многогранным инструментом с возвратно-поступательными движениями. Анализ показал, что располагать переднюю поверхность касательно к стружечному отверстию вовсе не обязательно. Завивание и размещение стружки не будет нарушаться, если на передней поверхности имеется под­ нутрение Д. Важным моментом при этом является обеспечение минималь­ но необходимого перекрытия активной части передней поверхности, т.е. чтобы поднутрение не приводило к занижению необходимого перекрытия. Для случаев А < 0, т.е. когда образуется не поднутрение, а уступ, по­ следний будет влиять на движение стружки в стружечной канавке, и она может изменять свою форму. Уступ в этом случае может приводить к уменьшению радиуса витка стружки или даже к ее ломанию. Таким обра­ зом, образующийся уступ может служить стружколомом или стружкозавивателем. , В некоторых отдельных случаях такой уступ может быть полезен. Однако на ломание или завивание стружки требуется дополнительное уси­ лие, что для малоразмерных плашек может быть нежелательным. Во вся­ ком случае, если величина уступа незначительная, то его отрицательное влияние не окажет сколько-нибудь существенного воздействия на работу плашки. Как правило, различные участки режущих кромок находятся вне одинаковых условий, к примеру, имеют разные передние и задние углы, углы |х (в рабочем состоянии), различные условия теплоотвода и образова­ ния стружки. Поскольку длина режущих кромок изменяется по высоте резьбы, также будут различные скорости резания, теплоотвод и т.д. По­ этому интенсивность износа на разных участках режущей кпомки будет различная, т.е. участки режущих кромок, которые изнашиваются более ин­ тенсивно, будут лимитировать стойкость инструмента. Следовательно, чтобы увеличить стойкость последнего следует оптимизировать условия резания, в первую очередь на лимитирующих участках. На плашках таки­ ми лимитирующими участками являются режущие кромки, расположен­ ные на границе заборной и калибрующей частей (на вершине резьбы по­ следнего режущего витка). Поэтому именно для этого участка, в первую

= 91 = очередь, следует создать наиболее благоприятные условия. Однако использование припиловочного инструмента в виде много­ гранников неизбежно ставит вопрос о технологических приемах, позво­ ляющих снимать гарантированные припуски с обрабатываемой передней поверхности. Если процедура заточки обеспечивается только квалифика­ цией исполнителя, например, как при шабрении, то цена плашек резко воз­ растает, и затраты на обеспечение точности будут не оправданы. Необходима разработка рациональных конструкций припиловочных надфилей, на которых необходимо выделить технологические базы, а так­ же приспособления, обеспечивающие процесс заточки при соблюдении принципа единства конструкторских и технологических баз или принципа соблюдения единой базы. Таким образом, конструктивные параметры малоразмерных плашек с цилиндрической передней поверхностью, в основном, не удовлетворяют оценочным критериям по причине существенного колебания передних уг­ лов по высоте профиля обрабатываемой резьбы. Такую переднюю поверх­ ность следует признать нежелательной. Плашки, заточенные по плоской передней поверхности, позволяют обеспечить оптимальные значения передних углов по всей высоте профиля резьбы плашки. Для малоразмерных плашек, ввиду недостаточной стойкости шлифо­ вальных головок из-за их весьма малых диаметров, предлагаемая нами за­ точка по плоской передней поверхности практически не применяется. Предложенная заточка передней поверхности по плоскости эльборовыми или алмазными инструментами, имеющими возвратнопоступательное главное движение, позволяет существенно увеличить ра­ бочую площадь и, следовательно, стойкость инструмента. Применение та­ кого инструмента в виде многогранников стабильно позволит получать требуемые передние углы и высокое качество обработки.

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАТОЧКИ КРУГЛЫХ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК Ранее показано, что использование плоской заточки при изготовле­ нии малоразмерных плашек является эффективным вследствие значитель­ ных колебаний передних углов по высоте профиля обрабатываемой резь­ бы. В связи с ранее изложенным рассмотрим ряд мероприятий, позво­ ляющих модернизировать финишную операцию по заточке передних по­ верхностей малоразмерных плашек, а также повысить точность и качество обработки стружечных отверстий.

4.1. Специальные развертки для обработки стружечных отверстий плашек Основным преимуществом предлагаемых инструментов является возможность обработки ими неполных цилиндрических поверхностей без применения кондукторных втулок. Винтовые развертки разработаны на кафедре «Инструментальные и метрологические системы » ТулГУ и положительно показали себя при из­ готовлении высокоточных отверстий различных деталей машиностроения [9, 14]. Винтовые-развертки обеспечивают уменьшение шероховатости по­ верхностей 7...9 классов, обладают стойкостью в 2...3 раза большей по сравнению со стойкостью разверток стандартной конструкции, являются работоспособными в отверстиях с прерывистыми поверхностями, техноло­ гичны в изготовлении, более производительны и не требуют высокой ква­ лификации рабочего при эксплуатации. Основными конструктивными параметрами рабочей части вин­ товой развертки (рис.4.1) являются: номинальный диаметр развертки d, длина рабочей части 1, число зубьев (стружечных канавок) Zio, осе­ вой шаг зубьев Рх, угол наклона заборного конуса <р, начальный диа­ метр заборного конуса й2, ширина калибрующей ленточки f, передний угол уп в нормальной плоскости и угол спинки зуба БП В нормальной плоскости.

= 93=

А-А

Осевой профиль (1:10)

Рис. 4.1. Винтовая развертка

= 94= Вышлифовку стружечных канавок производят эльборовым кругом по сплошному материалу на резьбошлифовальном станке с копирной линейкой. При этом зубья на режущей части выполняют наостро с расположением их вершин на конической поверхности заборного конуса, а на калибрующей части - с переменной по ширине калибрующей ленточкой и расположением последней на цилиндрической поверхности. Выполнение ленточек по винто­ вой линии, близкой к направлению вращения развертки, а не перпендикуляр­ но ему, как у разверток стандартной конструкции, способствует уменьшению разбивки и шероховатости поверхностей обрабатываемых отверстий. В табл. 4.1 приведены основные конструктивные размеры разверток применяемые для обработки стружечных отверстий малоразмерных пла­ шек. Остальные размеры с, 6], \2, L, г, <р, ф) выполняются по усмотрению конструктора. В сравнении с известными инструментами фирмы «Nikken» предла­ гаемые развертки более технологичны, но в силу отрицательных передних углов более чувствительны к остроте заточки и работают с более тонкими стружками (напоминая шабрение), что обеспечивается выбором режимов резания и конструктивными особенностями. Инструменты при наличии твердосплавных прутков необходимого диаметра и длины d » 30...40 L без особых трудностей выполняются твердосплавными. На начальном периоде внедрения винтовых разверток режимы реза­ ния рекомендуется использовать те же, что и у традиционных конструкций инструментов, а по мере освоения вносить необходимые коррективы. При эксплуатации винтовых разверток возможна экономия быстро­ режущей стали, путем использования изношенных разверток в качестве за­ готовок для разверток меньшего диаметра, а также путем изготовления на хвостовике изношенной развертки новой рабочей части, а на рабочей части - цилиндрической поверхности нового хвостовика меньшего диаметра. Этому способствует значительно меньшая глубина стружечных канавок винтовых разверток. Таким образом, задачу чистовой обработки стружечных отверстий плашек можно считать решенной, так как предлагаемый инструмент в силу «развитой » опорной поверхности лезвий без затруднений обрабатывает неполные цилиндрические отверстия.

4.1. Основные конструктивные параметры винтовых разверток

Диаметр Диаметр стружечного калибрующей отверстия, части, d[, мм 3,0

d, мм 3,016.0,005

Длина рабочей части, 1, мм 18

Начальный диаметр заборного конуса, d2, мм 2,85.о,о4

заборного конуса,

Длина

Угол подъема зубьев,

Осевой шаг резьбы,

1ь мм 6,1

V

Р х , мм

+1Д

13°22'

0,75

3

+1 9

13°21' 14°12'

1

3

1,2

3

11°56'

1,2

3

+ 9

13°37'

1,5

3

+1 9

12°35'

1,5

3

4,0

4,026.о,оо5

21

3,80.0,о5

9,3 '

4,5

4,526.о,оо5

22

4,ЗО.о,о5

9,7+1'9

5,4 5,9 6,4

5,426.о,оо5 5,916.о,оо5 6,413.0,005

25 28 29

5,20.о,о5 5,65.о,о5 6,15.0,05

Число заходов

9)7+.,9

11,4 ''

11,9 '

= 96= Эта операция может применяться как при традиционной технологии изготовления плашек, так и при изготовлении плашек методами порошко­ вой металлургии, где предлагаемые развертки применяются сразу как фи­ нишный инструмент.

4.2. Технология и устройство для доводки передних поверхностей плашек Предлагается осуществлять доводку плоской передней поверхности плашек с помощью эльборовых (алмазных) надфилей. Поскольку надфили имеют перемещение вдоль оси, то их рабочая поверхность будет значи­ тельно больше, чем у шлифовальных кругов. Вследствие этого и стойкость эльборовых (алмазных) надфилей будет больше, чем шлифовальных кру­ гов. Для осуществления такой доводки предлагается устройство (рис. 4.2), обеспечивающее возвратно-поступательное перемещение надфилей вдоль оси. . Устройство для заточки состоит из сварного каркаса 1. На верхней поверхности каркаса закреплена опора 2, на которой при заточке размеща­ ется стол с плашкодержателем. Основной частью устройства, преобра­ зующего вращательное движение в возвратно-поступательное, является кривошипно-шатунный механизм. На верхней площадке ползуна 3 закреп­ лен шток 4, в цанге 5 которого устанавливается надфиль. Ползун закрыт крышкой 6, имеющей опору, направляющую шток. В устройстве использу­ ется двигатель 7 мощностью 180 Вт (4ААМ56В4УЗ ГОСТ 19523-81). Дви­ гатель закреплен болтами за фланец к панели 8. Панель болтами соединя­ ется с каркасом через овальные пазы, которые позволяют обеспечивать не­ обходимое натяжение клиноременной передачи 9. Вращение от двигателя через клиноременную передачу передается на кривошип 10. Кривошип вращается в двух шарикоподшипниках 11, размещенных в стакане 12 с крышкой 13. Стакан закреплен на съемной панели 14, к которой также крепится направляющая ползуна 15. Шатун 16 соединен с кривошипом шарикоподшипником 17, а с поршнем - подшипником 18 и пальцем 19. Устройство обеспечивает ход надфиля 16 мм с частотой 1400 дв. ход/мин.

= 97=

8 9 13

Рис. 4.2. Схема приспособления для доводки плашек по передним поверхностям

= 98= Плашкодержатель (рис. 4.3) является наиболее ответственной частью приспособления для доводки передних поверхностей плашек, которые имеют плоскую переднюю поверхность. Среди деталей, указанных на ри­ сунке, объясним функционирование только тех деталей и узлов, которые используются либо в процедуре доводки плашки, либо при настройке при­ способления для выполнения этой операции. С помощью Т- образных винтов 20 и гаек 13 приспособление непод­ вижно крепится на рабочем столе 2 (см. рис. 4.2) базового устройства. На плите 2 (см. рис. 4.3), имеющей центральное отверстие, размещены эле­ менты 12 шариковых направляющих, с помощью которых стол 3 может совершать продольное перемещение. В центральном отверстии стола рас­ положена опорная втулка 10, в которую по скользящей посадке установлен делительный диск 5, позволяющий выполнить деление на 3 или 4 зуба плашки. В специальном отверстии этого диска установлен сменный элемент 4, с помощью которого все плашки базируются по наружному диаметру D, одному из торцов и по штифту 15, который ориентирует плашку в угловом направлении. Зажимное устройство 14 позволяет зафиксировать плашку в положении, необходимом для доводки. После доводки двух смежно-расположенных передних поверхностей плашки с помощью делительного диска 5 и специального фиксатора 17 выполняется деление плашки на требуемый угол для обработки следую­ щих смежных передних поверхностей. Доводка передних поверхностей прекращается, когда стол 3 войдет в соприкосновение с регулируемым упором 9. Настройка этого упора является одной из важнейших задач при вы­ полнении рассматриваемой операции. В целях долговечности работы приспособления все детали термически обрабатываются и оксидируются. При сборке обеспечивается безлюфтовое перемещение стола по шариковым направляющим. Силовое давление абра­ зивного инструмента на передние поверхности осуществляется рабочим, вы­ полняющим доводку, и усилие прижатия зависит от интенсивности съема припуска и его величины. При эксплуатации приспособления установлено, что на доводку двух смежных поверхностей в среднем потребуется 3 - 5 мин.

D max

(0 to

Рис. 4.3. Схема приспособления для крепления плашек

о о II

Продолжение рис. 4.3

= 101 = В целом доводка одной плашки на настроенном приспособлении выполня­ ется в течение 15.-.20 мин., что вполне оправдано, если учесть, что все за­ тачиваемые инструменты относятся к разряду годных, а не 10 из 100, как это указывалось в предыдущем разделе. Использование рассмотренной технологической оснастки позволяет эффективно выполнять переточку малоразмерных плашек, что до настоя­ щего времени практически не делалось. Конструкция стола с плашкодержателем обеспечивает следующие требования: О легкость перемещения за счет шариковых направляющих; О» точное деление на число зубьев плашки за счет делительного дис­ ка с фиксатором; О точное конечное положение затачиваемой плашки, обеспечивае­ мое жесткими регулируемыми упорами.

4.3. Настройка приспособления для доводки передних поверхностей плашек Без дополнительных доказательств можно утверждать, что плашка, заточенная по передним поверхностям с использованием точного дели­ тельного диска и одного упора, по которому базируется стол в конечном положении, будет иметь идеально симметричную форму. Вопрос состоит в том, чтобы при заточке выдержать ширину пера m и снять минимально достаточный припуск, обеспечив при этом заданную величину переднего угла. Для правильной заточки плашки необходимо строго расчетное рас­ положение упора и штифта, которые определяют требуемое положение за­ тачиваемой плашки, а также точное угловое расположение надфиля. Для настройки требуемого положения упора и углового положения надфиля предлагается использовать специальные шаблоны. На рис. 4.4 слева условно показано положение плашки в момент окончания процедуры заточки, справа - момент начала настройки приспо­ собления. В плашкодержатель вместо затачиваемой плашки с таким же ба­ зированием устанавливается настроечный шаблон. 8 Заказ 70Г7

= 102 •

Регулируемый упор

Рис. 4.4. Схема настройки доводочного приспособления по шаблону Он представляет собой сектор, у которого внутренний и наружный диаметры, а также размер фиксирующей канавки такие же, как у затачи-

= юз = ваемой плашки, а передняя поверхность (пл. П) выполнена открытой. Две смежные поверхности настроечного шаблона соответствуют номинально­ му положению передней поверхности затачиваемой плашки. В начальном положении между доводочным надфилем и плоскостя­ ми П настроечного шаблона необходим зазор, величина которого не рег­ ламентируется, но должна быть достаточной для визуального контроля. Регулируемый упор в этот момент отводится на расстояние заведомо большее, чем величина начального зазора Д, измеренного в продольном направлении. Затем ручным перемещением стола плоскости П шаблона вводятся в соприкосновение с поверхностями надфиля, что соответствует перемещению на величину Д, т.е. начальному зазору. В этот момент, регу­ лируемый упор вводится в соприкосновение с торцовой поверхностью стола и фиксируется в этом положении. По касанию поверхностей судят о правильности установки углового положения надфиля. При обеспечении плотного касания надфиля с поверхностями шаблона устройство считается настроенным. Вместо шаблона устанавливается затачиваемый инструмент, и с не­ которым усилием Q, величина которого определяется заточником субъек­ тивно, выполняется процесс заточки. Положение плоскостей П шаблона определяется принятыми значе­ ниями параметров: \i - угол наклона образующей передней поверхности и расстояние 1р относительно оси плашки. Эти параметры являются выход­ ными данными при расчете плашки на ЭВМ. Положение плоскостей П при изготовлении шаблона должно коор­ динироваться углом е относительно фиксирующей канавки для того, чтобы смежные передние поверхности располагались симметрично относительно продольной оси стола.

4.4. Инструменты и приемы заточки передних поверхностей плашек Еще раз отметим, что нами рассматривается только заточка плашек с плоской передней поверхностью, преимущества которой доказаны нами в предыдущих разделах настоящей работы. Для осуществления такой заточки используются эльборовые (или

= 104 = алмазные) многогранные надфили. При этом угол между соседними рабо­ чими фанями инструмента должен точно равняться углу 2ц, полученному при расчете плашки. ПМК позволяет ввести в расчет углы ц, соответствующие стандарт­ ным абразивным инструментам, выпускаемым отечественными предпри­ ятиями. В частности, в Тульском промышленном регионе такие инстру­ менты производятся на Веневском инструментальном заводе, в Москов­ ской области такие же инструменты изготавливаются на Томилинском ин­ струментальном заводе. Если угол ц, соответствующий стандартным абразивным инструмен­ там, не обеспечивает получения оптимальных параметров плашки, то сле­ дует применять специальные абразивные инструменты. Наиболее рацио­ нальным будет являться использование надфилей в форме ромба. Технология изготовления подобных инструментов не является новой и может использоваться применяемая в настоящее время на предприятиях, изготавливающих абразивные инструменты. , На рис. 4.5, а и 4.5, в приведены наиболее часто применяемые формы сечения стандартных надфилей как частный случай возможных решений, когда ц = 45° или ц = 60°. В качестве очевидного факта заметим, что при заточке надфилями, имеющими нечетное число фаней, нельзя одновременно использовать частично изношенную и «новую» фани инструмента, т.к. это нарушит симметричность процесса заточки. В этом случае одна фань инструмента использоваться не будет, и на нее можно не наносить алмазосодержащего слоя. Особым случаем применения надфилей является обработка четырех зубых плашек (рис. 4.5, б), когда можно производить заточку передних по­ верхностей через зуб, при этом необходимо исключить явление интерфе­ ренции по пропускаемому зубу, что накладывает дополнительные офаничения на размеры применяемых инструментов. Такой пример имеет боль­ ше теоретическое, чем практическое применение.

ч

= 105 •

a)

ot

в)

О

Рис. 4.5. Форма поперечных сечений алмазных надфилей: а) квадратные - для четырехзубых; б) плоские - для четырехзубых; в) шестигранные - для трехзубых плашек

= 106 В табл. 4.2 приведены конструктивные параметры квадратных и шестигранных надфилей, рекомендуемых для использования. 4.2. Конструктивные параметры квадратных и шестигранных алмазных надфилей Rz10

<7(V)

3 0,5 х4Ь°

063/

о J3



Б)

^

— 0.21 д I

алмазоносный слой /

-Н

/

)) *

i

30"АП

60

. . »—

1.HRC 3 35...38 2. Толщина алмазного покрытия 0,1 мм 3. В покрытии использовались алмазы АС6 4. Зернистость 50/40, среднее число зерен 16000 шт/см2 5. Н 1 4 ; Ы 4 ; ± ^ . 2

А-А

Квадратные надфили Резьба М2 М2,5 .МЗ М4 М5 Мб

Ь, мм 1,3 1,9 2,125 2,5 3,4 3,8

R, мм 0,2 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

И,°

45

= 107 = Продолжение табл. 4.2 А-А

Шестигранные надфили Резьба

а, мм

R, мм

И,"

5,8

0,3

60

М1,6 М1,8 М2

Во всех остальных случаях рекомендуется использовать надфили в форме ромбов, у которых значения угла ц должны точно соответствовать углу ц рассчитанной' плашки. Ромбические надфили будут отличаться только формой и размерами поперечного сечения.

I

5. ВОЗМОЖНОСТИ УЛУЧШЕНИЯ ТОЧНОСТНЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК В предыдущих разделах предложено решение научнопроизводственной задачи по обеспечению качественных характеристик и стабильности значений параметров плашек при использовании нового спо­ соба заточки. Вместе с тем нельзя считать, что полученные научные ре­ зультаты решают задачу изготовления плашек в целом, поскольку без вни­ мания остались такие важные конструктивные элементы плашки, как за­ борный конус, обеспечивающий самозатягивание плашки в процессе реза­ ния, а также калибрующий участок инструмента, влияние которого на ка­ чество обрабатываемой резьбы значительно. Обеспечение задних углов на заборном конусе без операции затылования вообще невозможно, и, по на­ шему мнению, эта операция на ближайшее обозримое время по своей ки­ нематике и используемым инструментам останется без изменения. Значительным достижением в обработке задних поверхностей явля­ ется использование штамповочных операций*, когда все задние поверхно­ сти на заборном конусе формируются за счет одного рабочего хода специ­ ального пуансона. Такая практика обработки задних поверхностей, в част­ ности, применяется в инструментальном производстве ОАО АК «Туламашзавод» и имеет неоспоримые преимущества, заключающиеся в сле­ дующем: ж

все задние поверхности зубьев занимают правильное взаимное положение; •*• значительно сокращается штучное время обработки задних поверхностей, что удешевляет инструмент при повышении его качественных показателей; А

формирование заборного конуса с использованием пластического деформирования способствует улучшению структуры металла, что в целом повышает стойкость плашек. Вместе с тем, окончательное затылование заборного конуса методом шлифования является желательным. Снимаемый припуск после штампов­ ки незначителен, что повышает стойкость абразивного инструмента и по­ ложительно сказывается на точности и режущей способности плашек.

= 109 = Однако вопросы геометрии задней поверхности и способы ее полу­ чения не являлись задачами исследований данной работы, поскольку ос­ новное влияние на работоспособность плашек, как указывалось выше, ока­ зывает передняя поверхность. Калибрующие участки плашки в настоящее время изготавливаются без вспомогательного угла в плане ф ь что можно признать значительным недостатком изготавливаемых инструментов, т.к. калибрующий участок при этом испытывает значительные усилия, что отрицательно сказывается на профиле обрабатываемой резьбы и ее остальных геометрических пара­ метрах. Общая стойкость плашки от этого снижается. Значительным недостатком существующих конструкций цельных малоразмерных плашек является отсутствие регулировки, которая позво­ лила бы компенсировать погрешности, связанные с изготовлением плашек и износом резьбы. Традиционный метод регулирования диаметров резьбы плашек ос­ нован на прорезании перемычки, которая специально делается на плашке, и стягивании ее с помощью регулировочных винтов [8, 17 и др.]. Это при­ водит к нарушению геометрии расположения режущих кромок инструмен­ та, что вызывает снижение точности нарезаемой резьбы, вследствие чего такая конструкция применяется только для плашек достаточно больших размеров. Конструкции стандартных малоразмерных плашек не предусматри­ вают возможности такой регулировки. Ведущие зарубежные фирмы по производству резьбонарезного инст­ румента, такие как Guhring, Emuge, Stock для нарезания точных резьб 6h, 6g, 6e изготавливают так называемые эластичные плашки. Конструкция такого инструмента, как утверждают разработчики, обеспечивает возмож­ ность регулирования шага обрабатываемой резьбы и задних углов. Конструкции таких инструментов в имеющихся рекламных докумен­ тах не раскрываются и составляют «ноу хау» изготовителей. Поэтому для разработки конструкций эластичных плашек, прежде всего, необходимо выявление характера деформации их элементов и разработка рекоменда­ ций по их конструированию.

1

= 110 = 5.1. К о н с т р у к ц и и д е ф о р м и р у е м ы х м а л о р а з м е р н ы х п л а ш е к Расчет деформационной картины плашки представляет собой слож­ ную аналитическую задачу, решение которой в условиях неопределенно­ сти самой конструкции может не дать объективных результатов. В таких условиях более целесообразно провести эксперименты с макетами плашек. В начале следует определить тенденцию деформирования ее отдельных элементов, а затем решить вопрос о необходимости самой аналитической методики, если эксперименты подтвердят правильность исходных предпо­ сылок при проектировании плашки. Симметричная конструкция плашки резко ограничивает возможно­ сти нанесения в ее корпусе специальных пазов, которые будут вызывать направленное деформирование ее элементов. Анализ конструкции практи­ чески оставляет конструктору один вариант нанесения таких пазов: они должны располагаться симметрично относительно середины перьев плаш­ ки и варьировать можно только их шириной и глубиной относительно на­ ружной поверхности корпуса. В рамках данной работы признано нецелесообразным проведение экспериментов с пазами, расположенными параллельно торцевым поверх­ ностям плашки, имея предварительные данные о конструкции плашкодержателя. Во-первых, в местах отсутствия пазов шаг резьбы на плашке не будет изменяться, во-вторых, усилие сжатия плашки нарушит величину конусности ее наружной поверхности, а следовательно, и характер сопря­ жения деформируемого инструмента с плашкодержателем. Учитывая это, в конструкции макетов плашек были приняты ради­ альные пазы, расположенные по оси симметрии зубьев. По разработанным авторами чертежам на ОАО «Арсенал» были изготовлены три макета пла­ шек (рис. 5.1) с1 различными размерами прорезей и плашкодержатель с гайкой (рис. 5.2). Макет плашки, расположенный в плашкодержателе, по мере завинчивания гайки на определенный угол, испытывает деформацию, картину которой и следует определить экспериментальным путем. Апри­ орно будем считать, что характер деформации макетов изготовленных плашек и самих малоразмерных плашек M l . . . Мб будет сохранять подо­ бие.

= 111 =

Рис. 5.1. Конструкция макета разрезной плашки

= 112 =

M40xl,5-7H/6g

ТШ

ass Z-J-Ч

^

«n

55

Рнс. 5.2. Конструкция плашкодержателя для макета разрезной плашки

= 113 = Макеты плашек отличались между собой только шириной паза b и его глубиной I относительно наружной поверхности. На первом этапе проводимых экспериментов была поставлена задача определить деформационную картину конструктивных элементов плашки. С этой целью на двух противоположных торцах макета плашки были проведены специальные штриховые линии (рис. 5.3). По линиям l.l и 2.3, расположенным на противоположных торцах макета плашки, предполагалось оценить характер деформации зубьев плашки, а именно, имеют ли они несимметричную деформацию под воздействием сил сжатия деформирующей гайки. По линиям I.2 и 2.2 предполагалось произве­ сти оценку смещения зубьев плашки, а по длине и искажениям линий 1.3 и 2.1 предполагалось оценить радиальную деформацию корпуса плашки. Поскольку в корпусе плашкодержателя была нарезана метрическая резьба с шагом Р = 1,5 мм, путем несложных вычислений можно пересчи­ тать угловой поворот гайки в ее осевое перемещение

где А1 - величина осевого сжатия в корпусе плашкодержателя; Ф - угол поворота гайки, начиная с исходного положения, за ко­ торое принят момент касания гайки с корпусом исследуемого макета плашки. Это будет соответствовать уменьшению наружного диаметра плашки AD = Al-2tgl5° (без учета деформации стенок плашкодержателя). В дальнейшем с помощью инструментального микроскопа УИМ-21 при увеличении в 50 раз проводились измерения, направленные на оценку положения описанных контрольных линий относительно их исходного со­ стояния. Проведенный эксперимент в целом нельзя признать удачным, по­ скольку возникла трудность фиксирования исходного положения кон­ трольных линий. При затяжке гайки плашкодержатель приходилось сни­ мать, и восстановить его правильное исходное положение не удавалось. Поэтому характер эксперимента был изменен. Теперь при различных

= 114 =

Рис. 5.3. Макет разрезной плашки с нанесенными штриховыми линиями: а) передняя сторона I (прилегающая к оправке); б) задняя сторона 2 (прилегающая к гайке)

= 115 = величинах осевого сжатия Al или угла поворота гайки (р фиксировались непосредственно размеры конструктивных элементов деформируемого ма­ кета d, di, m, m b с, b, n b n2, k l ; k2, q. Измерения всех размеров проводились на двух торцах макета. В этом случае необходимость точного восстановления исходного положения ма­ кета плашки отпала, и эксперимент удалось успешно провести. При вы­ полнении эксперимента указанные выше параметры измерялись на всех зубьях плашки. Двлее по полученным данным определялось среднеарифметическое значение каждого параметра с использованием зависимости п

N = i=L_, n

(5.2)

где Nj - результаты измерения одного из параметров; п = 4 - число зубьев макета плашки. Предварительная оценка результатов измерений параметров макетов плашек позволяет сказать, что полезную информацию по деформационной картине можно получить с использованием меньшего числа параметров, а именно d, di, с, b. Остальные параметры макета при деформации своих значений практически не меняли. Поскольку нас в первую очередь интересовали отклонения от началь­ ных параметров макета плашки, при построении графиков (рис. 5.4 - 5.7) рас­ считывались именно эти величины, а в дальнейшем оценивалась тенденция их изменения. Кроме того, при таком построении графиков удалось исклю­ чить погрешности, связанные с изготовлением макетов плашек. Графики строились с использованием четырех опорных точек. Обос­ нованием такого решения являются две причины: - нас интересовала тенденция изменения исследуемых параметров, т.е. правильность принимаемых нами решений; - кривая вполне определенно с достаточной точностью проводится через 4 точки, а нами априорно предполагалось, что экспериментальные зависимости будут иметь монотонно изменяемый характер. Поскольку при измерениях не наблюдалось несимметричного де

= 116 =

IB 0 мм -0,04

57,9

^Sr* ^

L

^^

D

*"j

Nf

_ N_

^

?7.8

14 N

90

\

^

.

feN S3 \

\

1

I

*

>

\

\ > N. v \ -0,20

\\\

-0,28

, N

к 7 л

<л\Ч Л\

-0,24

m

4

A d KA

^

-0.16

in o

л

-0.08

-ол

57.7

MM

s.

\ V

\>

\ \\\

Ч\

-ЛЧ7

!

передний торец (прилегающий к оправке) " • ~~" """" """ ~""' "~" задний торец (прилегающий к гайке) Рис. 5.4. Изменения внутренних диаметров d в зависимости от величины регулирования: 1 - b = 2,6 мм; 1=10 мм; 2 - b = 1,2 мм; 1 = 7 мм; 3 - b = 1,2 мм; 1=10 мм

= 117 =

Л78 0

^E

^ ^ J W

V.9 44

77.8 90

77.7

MM

m

,„o f

MM

-0,02

\ -p.04 -0,06

ли i -0.08

^

12

>? V*

fi^

^JО V4

4

xW ^

4 \ ч^

\

4

£4

-0,10

V

4

v.

s ч T V

o4

-0.12

передний торец (прилегающий к оправке) задний торец (прилегающий к гайке) Рис. 5.5. Изменения диаметров стружечных отверстий di в зависимости от величины регулирования: 1 - b = 2,6 мм; 1=10 мм; 2 - b = 1,2 мм; 1 = 7 мм; 3 - b = 1,2 мм; 1=10 мм

Э Заказ 7027

= 118 =

58 0 мм -0.04 -Q08

AC -Qi2

-то

^

1

"^*

4

57.9

V.8 5

—W

v

90

4

"

5

\

w


,

t *•«.

^

V

NV

V.l

MM

Ы. \

<^2

s

V w

i

4

^3M N.

< V

V

N ^

>

L

V

v ^^

-0,20

V

\

-ML

передний торец (прилегающий к оправке) задний торец (прилегающий к гайке)

Рис. 5.6. Изменения ширины просвета с в зависимости от величины регулирования: 1 - b = 2,6 мм; 1 = 10 мм; 2 - b = 1,2 мм; 1 = 7 мм; 3 - b = 1,2 мм; 1=10 мм

= 119 = D77,9

58

57,8

0' мм -0,02

-0,04

ч<

^ 2

N

r v v . --*, 1 >^ : ^ \

Ч

-o,ob

2

\

<±\ -0,06

<' -0,10

-ОД

' m

к^_

^N

\ \ ,

ЛЬ

'

9o Y^

57,7

MM

^

I\ ,?4

"*'

T

С

^

L5 i

>

\ ч

:

ч \ .

1

-ом

передний торец (прилегающий к оправке) задний торец (прилегающий к гайке)

Рис. 5.7. Изменения ширины прорези b в зависимости от величи­ ны регулирования: 1- b = 2,6 мм; 1 = 10 мм; 2-Ь= 1,2 мм; 1 = 7мм; 3 - b = 1,2 мм; 1 = 10 мм

= 120 = формирования макета плашки, о чем можно было судить по изменению параметра с, определение средних значений отклонений параметров от начального значения, по нашему мнению, является единственно возмож­ ным для определения общего характера деформации инструмента. Более того, измерение параметров c u d позволило выполнить взаим­ ный контроль результатов, т.к. характер изменения этих параметров дол­ жен быть одинаков. Анализ полученных результатов позволяет сделать следующие про­ межуточные выводы. В соответствии с ГОСТом 1758-72 для резьбы M6xl- 6h, которая яв­ ляется самой крупной в диапазоне исследуемых мелкоразмерных резьб, допуск на средний диаметр составляет Td 2 = - 0,039 - (- 0,071) = 0,032 мм. На графике изменения диаметра внутреннего отверстия d макетов плашек (см. рис. 5.4) максимальное уменьшение начального размера со­ ставляет 0,3 мм, что на порядок больше допуска среднего диаметра. При масштабе макета 1:1 можно будет считать, что деформация, обеспечиваемая поворотом гайки на 45°, уже будет достаточной. В нашем случае, когда наружный диаметр макета превосходит наружный диаметр плашки не более чем в 2 раза, можно утверждать, что на реальном инстру­ менте регулировка по среднему диаметру будет вполне достаточной. Это отчасти служит доказательством правильности изготовления макетов с размерами большими, чем фактические размеры малоразмерных плашек. Зависимости изменения параметров Ad, Ad b Ас, ДЬ (см. рис. 5.4 - 5.7) носят монотонно убывающий характер, что показывает наличие возмож­ ности регулирования диаметрального размера инструмента с достаточной точностью. Важно отметить, что диаметры стружечных отверстий di и диаметры внутренних отверстий макетов плашек d монотонно уменьшаются по от­ ношению к начальным размерам. Это является косвенным доказательством правильности полученных экспериментальных данных. Аналогичным доказательством служат графики изменения ширины просвета Ас (см. рис. 5.6) и ширины прорези ДЬ (см. рис 5.7).

I

-121Характер изменения элементов свидетельствует о возможности по­ лучения достаточной точности регулировки. Наиболее стабильные результаты получаются при наличии наиболее узкой и короткой прорези (о = 1,2 мм; 1 = 7 мм). Прорези не должны дохо­ дить до диаметра центров стружечных отверстий, в противном случае су­ щественно теряется жесткость пера, и характер деформации становится неопределенным. В этом случае диаметр внутреннего отверстия d приоб­ ретает эллиптичность, что отрицательно сказывается на точности плашек. Так как диаметр отверстия на заднем торце 2, прилегающем к гайке, уменйцается меньше, чем на переднем торце 1, прилегающем к оправке, то образуется обратная конусность калибрующей части резьбы плашки. Угол наклона образующей этого конуса I d2((p) ~ d l(ip) "*

Ф1(Ф) = arctg(pi((p) = arctg V

2H

где ёцф) и аэд - диаметры отверстий на переднем и заднем торце при повороте гайки на угол (р ; Н - расстояние между торцами. Так как d

2(<|»= d 2(<|)=0) + A d 2(
-Л , аН 1(ф=0)-°2(ф=0)>

тто о

и

d

l(=0)+AdlW

a

m -arrto^M 9i-arctg —гZ ^ l M•

Здесь Д<11(ф) и Аёг^) - приращения диаметров на переднем и заднем торцах при повороте гайки на угол ф. Графики изменения вспомогательного угла в плане q>i для трех маке­ тов плашек представлены на рис. 5.8. Их анализ позволяет утверждать, что при глубине паза 1 и ширине b деформация происходит наиболее интен­ сивно до угла поворота гайки ср = 45°. При этом угол обратной конусности достигает максимального значения cpi = 0,065° « 4'. При дальнейшей деформации угол конусности убывает, а диаметр центрального отверстия приобретает эллиптичность. Опыт выполнения различных операций резания, особенно протяги-

= 122 = вания пазов и коррегирования метчиков, показывает, что конструкция эла­ стичных плашек с радиальными пазами позволяет не только восстанавли­ вать и регулировать диаметры резьбы с достаточной точностью, но и обес­ печивает получение обратной конусности калибрующей части в достаточ­ ных пределах. В этих условиях необходимость аналитического расчета деформационной картины отпадает, поскольку можно утверждать, что такой расчет не позволит точно определить угол поворота гайки, при котором будет сразу получена резьба необходимых размеров. Здесь также потребуются корректировочные действия, в результате которых будет выполнена настройка плашки. Таким образом, экспериментально установлено: При деформировании плашек на их калибрующей части будет воз­ никать вспомогательный угол в плане достаточной величины, что улучшит работоспособность инструмента. Деформации плашек, наиболее близкие к линейным законам, отме­ чаются при наличии узких и коротких пазов, не доходящих до диаметров центров стружечных отверстий. Рассмотренный способ является наиболее реальным способом регу­ лирования диаметров малоразмерных плашек, и его целесообразно приме­ нять в производстве.

= 123'

0,12

0,10

Ф 0,08

,1

2'

3

0,06

V

0,04

0,02

15

30

45

60

75

90

ф°

105 120 135

^

Рис. 5.8. Изменения угла (pi наклона образующей обратного конуса в зависимости от величины регулирования: 1- b = 2,6 мм; 1=10 мм; 2 - b = 1,2 мм; 1 = 7 мм; 3 - b = 1,2 мм; 1 = 10 мм

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Подавляющее большинство малоразмерных плашек (90...95 %), вы­ пускаемых предприятиями, являются неработоспособными. Установлено, что срыв резьбы в большинстве случаев происходит из-за неудовлетвори­ тельной геометрии передней поверхности и ее низкого качества. Отклоне­ ния размеров нарезаемой резьбы получаются в результате не соответствия требуемым размерам резьбы плашки после калибровки и термообработки. Критерием износа малоразмерных плашек, как правило, является выход диаметральных размеров нарезаемой резьбы за пределы заданных полей допусков, который происходит быстрее, чем затупление режущих кромок, поэтому такие плашки обычно не перетачиваются. Основными путями повышения работоспособности плашек и уменьшения брака являются: • обеспечение оптимальной формы и геометрии передних поверх­ ностей плашек; • применение регулируемых конструкций, которые позволяют вос­ станавливать диаметральные размеры инструмента, что позволяет вести .переточку плашек и продлить срок их службы. Цилиндрическая заточка передней поверхности не может обеспечить оптимальные значения передних углов из-за их резкого изменения (до 30° и больше) по высоте профиля резьбы, поэтому такая заточка является не­ желательной. Плоская заточка обеспечивает колебание передних углов в 5...6 раз меньше, чем цилиндрическая и позволяет получать оптимальные передние углы по всей высоте профиля при удовлетворении всем ограни­ чивающим условиям. Перспективным направлением совершенствования технологии изго­ товления плашек признано использование специальных разверток с винто­ выми зубьями яри финишной обработке стружечных отверстий. Такие развертки обеспечивают повышенную точность и меньшую шероховатость обрабатываемой поверхности и позволяют обрабатывать как сплошные, так и перфорированные поверхности без использования кондукторов. Для обработки плоских передних поверхностей разработан способ их заточки с помощью эльборовых или алмазных надфилей в форме квадрата,

= 125 = пятигранника, шестигранника и ромба, которым сообщается прямолиней­ ное возвратно-поступательное движение. Применение этого способа по­ зволяет обеспечивать стабильность параметров заточки и высокое качество обработки. Рабочая площадь таких надфилей значительно больше, чем ци­ линдрических шлифовальных головок, поэтому их стойкость будет значи­ тельно выше. До настоящего времени плоская передняя поверхность у ма­ лоразмерных плашек не применялась из-за малости размеров цилиндриче­ ских шлифовальных головок. Для реализации нового способа разработаны конструкции эльборовых (алмазных) надфилей, принципиальная схема устройства для заточки, делительного приспособления и схема настройки с помощью шаблона. Рекомендован способ регулирования диаметров плашек за счет де­ формации упругих элементов эластичных плашек. На плашке выполняют­ ся радиальные прорези и осуществляется ее деформация в плашкодержателе. Результаты исследования параметров эластичных плашек, модели­ руемых на макетах, показали, что характер деформации элементов свиде­ тельствует о возможности получения достаточной точности регулировки. Помимо изменения диаметра образуется обратная конусность, что поло­ жительно влияет на условия работы плашки. При этом глубина прорези не должна доходить до окружности центров стружечных отверстий, т.к. в противном случае жесткость перьев становится недостаточной и при зна­ чительных величинах регулирования характер деформации меняется, что ведет к образованию эллиптичности отверстия. Авторами разработан программно-методический комплекс «Расчет параметров круглых плашек», позволяющий проводить анализ имеющихся плашек и конструировать плашки с оптимальными геометрическими пара­ метрами.

ЛИТЕРАТУРА 1. Алексеев Г.А., Аршинов В.А. Резание металлов и режущий инст­ румент. - М.: Машиностроение, 1976.- 439 с. 2. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. - М.: Машино­ строение, 1975.-344 с. 3. ГОСТ 17587-72. Плашки круглые для метрической резьбы. Допус­ ки на резьбу. - Введ. 01.07.73. - М.: Издательство стандартов, 1992.- 28 с. 4. ГОСТ 9740-71. Плашки круглые. Технические условия. -Введ. 01.07.73< - М.: Госстандарт России, 1992.- 63 с. 5. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов. -М.: Высш. школа, 1985.-304 с. 6. Гринвальд Г.В., Дрожжин В. Ф. Состояние эксплуатации круглых плашек в промышленности и пути повышения эффективности их использования//Экспресс-информация. Режущий инструмент. Лезвийный инст­ румент. Вып. 3. - М.: НИИмаш, 1984.- 47 с. 7. Еланова Т.О., Хританкова О.И. Прогрессивный металлорежущий инструмент. Ч. 5. Резьбообрабатывающий инструмент. - МгВНИИТЭМР, 1992.-44 с. 8. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1984. - 272 с. 9. Куприянов В.А. Мелкоразмерный инструмент для резания труд­ нообрабатываемых материалов. - М.: Машиностроение, 1989.-136 с. 10. Лашнев СИ., Юликов М.И. Проектирование режущей части ин­ струмента с применением ЭВМ. - М.: Машиностроение, 1980. - 207 с. 11. Металлообрабатывающий инструмент. Каталог. Ч.З. Резьбообразующий, трубо- и муфтообрабатывающий инструмент. - М.: ВНИИТЭМР, 1988.-112 с. 12. Металлорежущие инструменты: Учебник для ВУЗов/ Г.Н. Саха­ ров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др.- М.: Машиностроение, 1989. - 328 с. 13. Попов С.А., Дибнер Л.Г., Каменкович А.С. Шлифование деталей и заточка режущего инструмента. - М.: Высшая школа, 1975.- 311 с. 14. Протасьев В.Б., Юдин А.Г., Орлов В.К. Винтовая развертка// СТИН. - № 2.- 1993. - С. 22-23.

= 12715. Резьбообразующий инструмент. Учебное пособие /Под общ. ред. М.З. Хостикоева. - Пенза: Технологич. ик-т, 1999.- 405 с. 16. Родин П.Р. Металлорежущие инструменты. - Киев: Вища школа, 1986. - 455 с. 17. Справочник инструментальщика /Под общ. ред. И.А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.- 846 с. 18. Справочник конструктора-инструментальщика/ Под ред. В.И. Баранчикова. - М.: Машиностроение, 1994.- 560 с. 19. Филиппов Г.В. Режущий инструмент. - Л.: Машиностроение. Ле­ нингр. бтд-ние, 1981.-392 с. 20. Фрумин Ю.Л. Высокопроизводительный резьбообразующий ин­ струмент. - М.: Машиностроение, 1977. - 183 с. 21. Шатин В.П., Шатин Ю.В. Справочник конструктораинструментальщика. - М.: Машиностроение, 1975. - 456 с. 22. Лкухин В.Г. Оптимальная технология изготовления резьб.- М.: Машиностроение, 1985. - 184 с.

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ

3

1. ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК И ВОЗМОЖНОСТЬ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ 1.1. Причины отказов плашек в работе 1.2. Независимые и зависимые параметры инструмента

7 7 9

1.2.1. Ширина пера 1.2.2. Передний угол 1.2.3. Высота заточенной части передней поверхности 1.2.4. Диаметр стружечных отверстий

10 15 18 20

1.2.5. Гарантированный припуск на заточку передней поверхности 1.2.6. Перекрытие окружностей стружечного отверстия и внутреннего отверстия резьбы 1.2.7. Расстояние от наружной окружности до окружности стружечного отверстия 1.2.8. Задний угол 1.2.9. Угол в плане режущей части • 1.2.10. Ширина и толщина срезаемого слоя

20

22 22 25 25

2. ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ПЛАШЕК

28

2.1. Математическое обеспечение, алгоритм и программа определения конструктивных параметров плашек 2.1.1. Расчетные зависимости для определения параметров плашки до ее заточки 2.1.2. Расчетные зависимости для определения параметров плашки при заточке по цилиндрической передней поверхности 2.1.3. Расчетные зависимости для определения параметров плашки при заточке по плоской передней поверхности 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПАРАМЕТРОВ ПЛАШЕК С ПОМОЩЬЮ ПМК «МАЛОРАЗМЕРНЫЕ ПЛАШКИ»

21

29 30 34 44

71

=,129 = 3.1. Анализ значений параметров плашек до заточки передней поверхности 3.2. Анализ значений параметров плашек с цилиндрической заточкой передней поверхности 3.3. Анализ значений параметров плашек с плоской заточкой передней поверхности

71 73 74

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЗАТОЧКИ КРУГЛЫХ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК 92 4.1. Специальные развертки для обработки стружечных отверстий плашек 92 4.2. Технология и устройство для доводки передних поверхностей плашек 96 4.3. Настройка приспособления для доводки передних поверхностей плашек 101 4.4. Инструменты и приемы заточки передних поверхностей плашек .... 103 5. ВОЗМОЖНС)СТИУЛУЧШЕНИЯТОЧНС)СТНЬ1ХИЭКСТШУАТАЦИОННЬ1Х ПАРАМЕТРОВ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ПЛАШЕК 108 5.1. Конструкции деформируемых малоразмерных плашек ПО ЗАКЛЮЧЕНИЕ

124

ЛИТЕРАТУРА

126

= 130 =

Научное издание

Протасьев Виктор Борисович Степанов Юрий Сергеевич Батова Наталья Николаевна Стаханов Николай.Георгиевич Спиридонов Эдуард Сергеевич

Проектирование и производство малоразмерных плашек

Редакторы Ю. С. Степанов и В. Б. Протасьев Корректор Е. Н. Илюхина

Подписано в печать 10.09.2002. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Гарнитура "Тип Тайме» Уч. изд. л. 8,12. Тираж 500 экз. Заказ №6027.

Издательство "Машиностроение-1" Лицензия ИД № 02651 от 28.08.2000 г. Россия, 107076, Москва, Стромынский пер., 4

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в типографии "Труд" 302000, Орел, ул. Ленина, 1